新型陶瓷刀具材料的應用和趨勢展望

    刀具性能影響切削加工效率、精度、表面質量等決定性因素之一?，F代化加工過程，提高加工效率最有效方法采用高速切削加工技術；隨著現代科學技術生產發展，越來越多地采用超硬難加工材料，以提高機器設備使用壽命工作性能。而陶瓷刀具則以其優異耐熱性、耐磨性化學穩定性，高速切削領域難加工材料方面顯示了傳統刀具無法比擬優勢。新型陶瓷刀具更由于有很高硬度（HRA93～95），從而可加工硬度高達HRC65各類難加工材料，免除退火加工所消耗電力時問；可提高工件硬度，延長機器設備使用壽命。陶瓷刀具主要原料AlOSi地殼最豐富成分，可以說取之不盡，用之不竭，因此新型陶瓷刀具應用前景十分廣闊。

    根據Hall-petch關系，晶粒尺寸越小陶瓷材料硬度強度越高。當晶粒尺寸小到100nm左右時，強度硬度會有很大突破。但納米粉活性很大，界面反應激活能較低，燒結過程極易長大，盡管加入抑制劑，效果仍不理想，因此目前還沒有納米級陶瓷刀具材料研制成功報道。納米改性、納米復合成功解決了晶粒異常長大問題，納米級粒子釘扎或進入位錯區使基體晶粒內形成亞晶界，導致基體晶粒細化。納米改性、納米復合及超細晶粒陶瓷刀具材料研究與開發將今后刀具材料發展主要方向。

    陶瓷刀具材料一種最有前途高速切削刀具材料，生產有廣泛應用前景。目前，它已引起世界各國重視。德國約70%加工鑄件工序用陶瓷刀具完成，而日本陶瓷刀具年消耗量已占刀具總量8%～10%。我國陶瓷刀具發展也十分迅速，研究與開發水平與國際相當。陶瓷刀具具有非常高耐磨性，它比硬質合金有更好化學穩定性，可高速條件下切削加工并持續較長時問，比用硬質合金刀具平均提高效率3～10倍。它實現以車代磨、以銑代拋高效“硬加工技術”及“干切削技術”，提高零件加工表面質量。實現干式切削，對控制環境污染降低制造成本有廣闊應用前景。

    結語

    新型陶瓷刀具材料具有其它刀具材料無法比擬優勢，其發展空問非常大。通過對陶瓷刀具材料組分、制備工藝與材料設計研究，可以保持高硬度、高耐磨性紅硬性基礎上，極大提高刀具材料韌性抗沖擊性能，制備符合現代切削技術使用要求適宜材料?？梢灶A料，隨著各種新型陶瓷刀具材料使用。必將促進高效機床及高速切削技術發展，而高效機床及高速切削技術推廣與應用，又進一步推動新型陶瓷刀具材料使用。