陶瓷刀具的特性
陶瓷刀具与硬质合金刀具相比,其硬度高(91-95HRA),耐磨性好,在相同切削条件加工钢料时,磨损仅为P10(YT15) 硬质合金刀具的1/15,刀具寿命长;在1200℃时仍能保持80HRA的高硬度,所以在高温下仍能进行高速切削;它与钢铁金属的亲和力小,摩擦因数低,抗粘结和抗扩散能力强,切削时不易粘刀及产生积屑瘤,加工表面质量好。另一方面,陶瓷刀具的缺点是脆性大,抗弯强度和抗热冲击性能较差,当切削温度发生显着变化时,容易产生裂纹。表1列出了陶瓷与常用硬质合金的性能对比。
表1:陶瓷与常用硬质合金的性能比较
刀具材料 密度 硬度 抗弯强度 抗压强度 断裂韧性 弹性模量 导热率 热膨胀系数 耐热性
g/cm3 HRA GPa GPa MPa·m1/2 GPa W/(m·K) (x10-6)K ℃
陶瓷 3.2-6.6 91-95 0.4-1.3 3-5.5 3-9 280-420 17-35 3-8 1300-1400
硬质合金 10-15 88-92 0.9-2.5 3-6 9-17 400-690 21-110 4.5-8.5 800-1000
陶瓷刀具的特点
陶瓷刀具的特点是:高硬度、高强度、高抗高温氧化性、良好的断裂韧性、高抗热震性及优良的化学稳定性和低摩擦系数等,与传统硬质合金刀具相比,陶瓷刀具能在切削加工的以下方面,显示出其优越性:
1.可加工传统刀具难以加工或根本不能加工的高硬材料,例如硬度达HRC65的各类淬硬钢和硬化铸铁,在硬化铸铁加工中可免除退火和重新淬火工序;可节省电耗和缩短加工时间,并延长机器设备的使用寿命;
2.不仅能对高硬度材料进行粗、精加工,也可进行铣削、刨削、断续切削和毛坯拔荒粗车等冲击力较大的加工;
3.刀具耐用度比传统刀具高几倍甚至几十倍,减少了加工中的换刀次数,保证被加工工件的小锥度和高精度;
4.进行高速切削,切削效率比传统刀具高3-10倍,可实现“以车、铣代磨”,达到节约工时、电力、机床数30-70%或更高的效果;
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