Al_2O_3+TiC+Si_3N_4陶瓷刀具材料的切削性能试验

本文概述了陶瓷刀具材料的类型,并通过对新陶瓷刀具材料Al_2O_3+TiC+Si_3N_4的切削试验表明,其切削性能介于Al_2O_3+TiC与Si_3N_4二者之间,但成本较低,对工件材料适应性较强,是一种有开发及使用价值的新陶瓷刀具材料。     

陶瓷工具材料的应用

<正> 据报导,陶瓷刀具在欧洲占3%,在日本占15%。这种刀具的份额在日本较大,是由于缺少生产硬质合金刀具天然原料的缘故。另外,陶瓷刀具在高速切削时还具有切削力小的特点。在自动化生产条件下工作时,为避免打刀,最好在较小的切削力下工作。为了装备刀具,采用了氧化物陶瓷(Al_2O_3基)和氮化物陶瓷(Si_3N_4)。在氧化物陶瓷中包括纯陶瓷Al_2O_3+Zr_2O_3、混合陶瓷Al_2O_3+TiC/TiN和强化陶瓷Al_2O_3+SiC纤维。在Si_3N_4基非氧化物陶瓷中包括Syolon(Sj—Al—O—H)和氮化硅。根据所提供的信息,陶瓷刀具多用于铸铁零件的加工,其次为淬     

现代陶瓷刀具材料的发展及其应用(下) —陶瓷刀具的选择及应用

一、前言陶瓷刀具的出现和发展,将切削加工的能力和水平提高到了一个新的高度。最近十几年来,在刀具性能、产品种类和使用领域的开拓方面都有相当的进展。前面所介绍的几类陶瓷刀具材料国外已商品化,并成功地用于切削加工。国内亦有Al_2O_3、Al_2O_3 ZrO_2、Al_2O_3 TiC、si_3N_4、Si_3N_4 TiC、Sialon等各种牌号的陶瓷刀具产品。各项物理机械性能指标、切削性能大抵相当于国外目前陶瓷刀具性能水平。正如以往人们选用不同牌号的硬质合金切削不同     

硬质合金和切削陶瓷刀片在欧美和日本的使用情况

<正> 目前在美国、西欧和日本90%的可转位刀片都是用含TiC、TaC和NbC的WC—Co无涂层硬质合金和TiC、Ti(C,N)、TiN、Al_2O_3涂层硬质合金制造的。应用最广的陶瓷刀具是添加ZrO_2、TiC、TiB_2、Ti(C,N)、Zr(C,N)、SiC的Al_2O_3基陶瓷刀片和添加Y_2O_3、TiC和TiN的Si_3N_4基陶瓷刀片。在日本,陶瓷刀片的使用量占8～10%,在美国占3～4％。     

陶瓷刀具

本文主要介绍Al_2O_3基陶瓷刀具和Al_2O_3—TiC基陶瓷刀具的特性及应用实例,并对近年来开始受到重视的氧化锆(ZrO_2)基刀具、氮化硅(Si_3N_4)基刀具的特性也作了介绍。     

用氮化硅陶瓷刀片进行铣削

<正> 概述氮化硅(Si_3N_4)为基体的不含氧化物的陶瓷是切削材料领域里的一项最新发展。目前市场上可以购买到各种不同的氮化硅陶瓷,在其成份中除有Si_3N_4外还添加有Y_2O_3,Al_2O_3、MgO、TiN和TiC。这些具有不同添加成份的氮化硅陶瓷的制造过程也不     

氮化硅基陶瓷刀具材料——Sialon的性能及使用

当今,新的难加工材料不断出现,因而对切削刀具材料提出了更高的要求。刀具材料不仅要有高的硬度和高的抗磨损性能,而且要有好的韧性和良好的抗热冲击性能。 1981年投入市场的新型Si_3N_4基陶瓷刀具材料Sialon,其硬度与Al_2O_3瓷刀具相近,而其抗机械冲击和抗热冲击性能则和氧化铝涂层硬质合金刀片相接近,在切削过程中能采用浇注冷却液的方法进行冷却。是一种很有前途的陶瓷刀具材料。 Sialon是silican-aluminum oxnitride的缩写,它是由混合的Si_3N_4和Al_2O_3经冷压后在1700～1800℃下烧结而成。但其烧结成本比烧结硬质合金高得多。     

陶瓷刀具的切削加工

<正> 本文介绍如何正确地选用陶瓷刀具的各种有利加工条件以提高生产率。一、陶瓷刀具材料和工件硬度刀具陶瓷材料通常分为二种:冷压的纯氧化铝(Al_2O_3)为白色,热压的氧化铝加碳化钛(TiC)呈黑色。此外一种新型刀具陶瓷材料Sialon 氮化硅基陶瓷(Si_3N_4)也已问世,呈黑色。冷压陶瓷刀具适于硬度在HB235以下的铸铁和硬度在HRC34以下的钢材进行半精加工和精加工切削。具有较高的热硬性及良好的耐边缘和凹状磨损,但断裂韧性比热     

TiC、TiN和Al_2O_3涂层硬质合金刀具的组织和磨损

本文介绍了在常用的C—6硬质合金刀具基体上的四种工业用涂层:①TiC;②TiC/TiCN/TiN;③TiC/Al_2O_3和④TiC/Al_2O_3/TiN的加工性能。对当切削速度为152米/分和213米/分时各种涂层刀具的后面磨损量和月牙洼磨损率作了比较。与其他涂层相比,TiC/Al_2O_3/TiN涂层刀具具有良好的耐磨性和抗月牙洼形成能力。下面按涂层成份和显微组织进行磨损率讨论。     

新型陶瓷刀具的特性及应用

<正> 本文介绍了Si_3N_4新型陶瓷的现状及其作为工具的特性,同时,介绍改善了耐磨性的新型陶瓷工具SP_4的切削事例。1、新型陶瓷工具的现状表1汇集了目前所发表的新型陶瓷工具材料种类,分为Si_3N_4和赛阿龙两类。Si_3N_4类是以高纯度Si_3N_4原料为主,添加氧化钇(Y_2O_3),氧化锆(ZrO_2),氧化铝(Al_2O_3)等,烧结到近于理论密度的高密度工具材料,     

提高镀层的硬度和耐磨性

对硬质合金刀具县镀层TiC、TiN、TiC TiCN TiN和TiC Al_2O_3工作性能的研究表明,在车削和铣削钢件45~#和T8时,复合镀层TiC Al_2O_3和TiC TiCN TiN硬质合金刀具的工作性能最好。对单一镀层工作性能差的原因分析,能够在形成复合镀层时确定结构的最佳方法。因此,在镀层TiC上,碳化物的晶粒就会     

陶瓷涂层刀具切削灰铸铁的试验研究

为了探究陶瓷涂层刀具涂层材质、基体材质对切削性能的影响,试验采用四种陶瓷涂层刀具连续干切削灰铸铁,测试了切削力和切削温度的变化情况以及后刀面的磨损量和已加工表面的粗糙度。结果表明,在刀具基体同为Si_3N_4的条件下,涂层材质为Ti N/Al_2O_3/Ti C的刀具比Ti N/Al_2O_3的切削性能好;在涂层材质同为Ti N的条件下,刀具基体Al_2O_3/Ti CN比Al_2O_3/Ti C的切削性能好。研究发现:四种陶瓷涂层刀具前刀面磨损形式均为微崩刃和月牙洼,后刀面磨损形式均为磨粒磨损和粘着磨损,涂层的磨损形式均为剥落和扩散磨损。     

用聚晶金刚石刀具加工精细陶瓷

陶瓷的使用领域日益广泛,但由于其特有的物理性能,使陶瓷的加工变得十分困难。本文对Al_2O_3、ZrO_2、Si_3N_4三种有代表性的陶瓷进行了车削加工试验,分析了这些材料的可加工性、所用刀具寿命和加工表面质量,提出了一些有益的参考数据。     

镀层强度和耐磨性的提高

<正> 研究了TiC、TiN、Tic+TiCN+TiN和TiC+Al_2O_3涂层硬质合金BK6和10K8在车削和铣削45号钢和y8钢时的切削性能。结果表明,镀TiC+Al_2O_3和TiC+TiCN+TiN复合镀层的硬质合金(1255)具有最高的切削性能。对单层涂层切削性能低的原因进行分析后,确定了复合涂层形成时结构的优化途径。例如,在TiC涂层中,碳化物晶粒的尺寸沿厚度向表面增大,并可能超过基体硬质合金碳化物     

氮化硅(Si_3N_4)刀具

<正> 近来,有在高温耐热材料陶瓷中添加碳化硅(SiC)、氮化硅(Si_3N_4)和氮化铝(AlN)等化合物的阀瓷.其中,以氮化硅的高温耐热性、化学稳定性和热冲击性好:因此目前英、美、日本等国都试图以它做切削刀具.用它切削铸铁比Al_2O_3系陶瓷刀具的切削性能提高几倍.氮化硅烧结体的制造方法是在氨气或氮气中加热:让氮气和硅元素进行反虚而成.左表所列为氮化硅的特性。这种材料适用于做耐高温夹具、各种滑动部件、耐磨零件、熔化金属用坩埚和切削刀具材料等.氮化硅切削刀具的磨损曲线如下图所示.由图中看出,实际切削时间为20分钟时,Al_2O_3系冷压陶瓷刀片后面磨损宽度为0.59毫米:炭化物系热压陶瓷刀片为0.42毫米:而Si_3N_4刀具为0.23毫米.可见其耐热性和耐磨性是好的.     

氮化硅基陶瓷刀具材料力学性能和显微结构的研究

研究了混料介质、超声分散、烧结助剂以及纳米第二相颗粒对自增韧氮化硅陶瓷刀具材料的显微结构和力学性能的影响。结果发现:加入5%Y_2O_3+5%La_2O_3+5%CeO_2烧结助剂的Si_3N_4粉体,以水作为混料介质并对混合浆料进行超声分散处理后,在温度为1700~1800℃下、保温40min、压力30MPa条件下热压烧结,材料的综合力学性能较好,抗弯强度可达1002·1Mpa,断裂韧性达8·2MPa·m1/2,硬度13·56GPa。SEM试验表明材料的显微组织结构均匀,β-Si_3N_4呈现长棒状交错排列;添加纳米TiC7N3第二相颗粒的氮化硅基陶瓷刀具材料后,β-Si_3N_4的长径比明显减小,晶界中嵌入了第二相粒子,材料的抗弯强度有所降低,但硬度和韧性则有所升高。     

新型超硬刀具材料——热压氮化硅陶瓷及其切削性能

热压氮化硅(Si_3N_4)陶瓷是用高纯度硅粉作原料,经球磨、氮化后:再掺入少量助烧结剂,热压烧结制成的新型超硬刀具材料。它的物理机械性能优于氧化铝(Al_2O_3)陶瓷和硬质合金。此外,由于热压氮化硅陶瓷的摩擦系数小(0.1),有自行润滑性,与加油的金属表面相似,因此有良好的耐磨性;而     

造粒粉体松装密度对氮化硅陶瓷球烧结致密化的影响北大核心

以α-Si_(3)N_(4)粉为原料,Y_(2)O_(3),Al_(2)O_(3)为烧结助剂,通过控制喷雾干燥塔进口温度、喷片孔径制备不同松装密度的造粒粉体,采用气压烧结工艺制备Si_(3)N_(4)陶瓷球,研究造粒粉体松装密度对Si_(3)N_(4)陶瓷球烧结致密化的影响。结果表明:随造粒粉体松装密度的增大,Si_(3)N_(4)陶瓷球致密化程度先增大后减小;当松装密度为0.89 g/cm^(3)时,Si_(3)N_(4)陶瓷球显微气孔最少,致密化水平最好,致密化程度最高,力学性能最优,其抗弯强度为995 MPa,压碎载荷比为67%,断裂韧性为6.41 MPa·m^(1/2),维氏硬度为1505 HV_(10)。     

新型涂层陶瓷刀片

NTK切削刀具分公司提供一种硅—氮基陶瓷刀片,它具有新的特点:氧化铝涂层。这种刀片的基体材料由硅—氮(Si_3N_4)组成,并加入一些“特殊的氮化物”,还提供其他的硅—氮基刀片。NTK公司展出一种具有高韧性和抗碎裂能力的刀片,但是,与氧化铝刀片或者合成(Al_2O_3 TiC)刀片相比,则它的耐磨性能稍低一些。为了提高这种刀片的耐磨性,该公司对     

陶瓷刀具高速切削铸铁的试验分析

Si_3N_4陶瓷是近年出现的高温结构材料。由于它具有很好的高温力学性能,优异的抗热冲击、耐氧化耐腐蚀和耐磨损等特性,因此在金属切削中逐渐被应用。中国科学院上海硅酸盐研究所研制了以Y_2O_3和Al_2O_3为添加剂的热压Si_3N_4,改善了陶瓷材料抗弯强度低的弱点。其室温抗弯强度可达850MN/m~2,直到