陶瓷刀具概分為三大類:高純度陶瓷、複合陶瓷、氮化硅陶瓷。
1.高純度陶瓷
這是最早期的陶瓷,軔性的改善以結(jié)晶粒的微;透呙芏然癁橹攸c(diǎn)。有時(shí)為了防止燒結(jié)時(shí)結(jié)晶粒的過度成長,可添加適當(dāng)?shù)腗gO或ZrO2,但最有效的方法還是用HIP的再處理方式,橫向破壞強(qiáng)度可顯著的提升許多。高純度陶瓷有冷壓和熱壓成型。冷壓的陶瓷為白色,熱壓的陶瓷為黑色。
冷壓高純度陶瓷已使用二十幾年,較便宜、強(qiáng)度較差,橫向破壞強(qiáng)度(TRS ) 30~40kg/mm2,應(yīng)用于車削、鉋削、搪孔、銑削、及製造螺絲。加工材料包括軟鑄鐵、熱軋與冷拉碳鋼、黃銅、青銅、鋁。切削速度可達(dá)300m/min 。
熱壓高純度陶瓷係將燒結(jié)后的氧化鋁施以熱壓,使結(jié)晶顆粒微細(xì)化(直徑<<2μm) ,提高抗拉強(qiáng)度,TRS為50~60kg/mm2。切削速度可達(dá)600m/min 。
2.複合陶瓷
這是目前陶瓷刀具的主流,在Al2O3。中加入15~30%的碳化物或ZrO2以改善強(qiáng)度及韌性,TRS70~80kg/mm2。添加物包括:TiC、WC、Cr2O3、MO2C…等,其中以TiC為最多。同樣也可以HIP處理。用于高速(切削速度可達(dá)800m/min)重切削、銑削等。加工材料包括硬化鋼、冷硬鑄鐵、超合金、其他類似的硬金屬。
3.氮化硅陶瓷
它以Si3N4的粉末為主,添加適量Al2O3。以常壓燒結(jié)法或熱壓法製成。主要特徵為比傳統(tǒng)陶瓷的韌性更好,TRS90~100kg/mm2,熱脹係數(shù)更低,耐熱沖擊性很優(yōu)秀。用于高速(切削速度可達(dá)600m/min)重切削、銑削鑄鐵、切削非鐵金屬。