2022年陶瓷刀具材料的新进展与应用 .pdf

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1、陶瓷刀具材料的新进展与应用切削加工生产率刀具寿命高低、加工成本多少、 加工精度加工外表质量优劣等，很大程度上取决于刀具材料合理选择。目前应用刀具材料主要有金刚石、立方氮化硼、陶瓷、TiC(N)基硬质合金 (金属陶瓷 )、硬质合金、高速钢及各种涂层刀具。它们各有各自特点，适应不同工件材料不同切削速度范围。工程技术界努力研制与推广陶瓷刀具主要原因于：(一)陶瓷刀具材料具有很高硬度、耐磨性能良好高温性能，与金属亲力小，不易与金属产生黏结，并且化学稳定好。近年来，通过控制原料纯度晶粒尺寸，添加碳化物、氮化物、硼化物、氧化物晶须等， 采用多种增韧机制进行增韧补强，使得陶瓷刀具材料抗弯强度、断裂韧性抗冲击

2、性能等有大幅度提高，应用范围日益广泛，可以用于高速切削、干切削、硬切削，切削效率大大提高。 (二)构成高速钢与硬质合金主要成分钨资源全球范围内日趋枯竭，20 世纪 80 年代初估计，全世界已探明钨资源仅够使用50 年时间，钨已成为世界上最稀缺资源之一，但其切削刀具材料消耗却很大，从而导致钨矿价格不断攀升，几十年间已上涨好多倍，而陶瓷刀具材料使用主要原料氧化铝、氧化硅等地壳最丰富，这一定程度上也促进了陶瓷刀具研制与推广，陶瓷刀具材料研制开发与应用取得了许多令人瞩目成果。本文主要介绍陶瓷刀具材料发展概况、 国内外刀具生产商主要陶瓷刀具产品及其合理选用，以推动陶瓷刀具得到更加广泛应用。一、 陶瓷刀具

3、材料发展概况早 20 世纪初，德国与英国已开始采用陶瓷刀具取代传统碳素工具钢刀具，但由于当时陶瓷脆性较大， 所以其应用受到局限。如何克服陶瓷刀具材料脆性，提高其韧性，成为近百年来陶瓷刀具材料研究主要课题。20 世纪 50 年代以前以纯Al2O3 陶瓷为主， 60 年代至 70年代以 Al2O3/TiC 复合陶瓷为主，70 年代后期至80 年代初期发展了氮化硅基陶瓷刀具材料及 ZrO2 相变增韧陶瓷刀具材料，80 年代后期到90 年代，发展了晶须增韧陶瓷刀具材料。进入 21 世纪，各种纳米增韧陶瓷刀具材料及陶瓷涂层刀具成为研究开发核心。事实上，硬度高材料往往强度韧性低，要想提高韧性往往以硬度下降

4、为代价。陶瓷刀具材料这种硬度与韧性之间矛盾使得研究具有高硬度同时又具有高强度、高韧性陶瓷成为陶瓷刀具材料研究热点。超细晶粒技术发展纳米复合材料研究为陶瓷发展增添了新活力。根据Hall-petch 关系，晶粒尺寸越小陶瓷材料硬度强度越高，当晶粒尺寸小到100nm 左右时，强度硬度会有很大提高。 纳米改性、 纳米复合成功解决了晶粒异常长大问题，纳米级粒子钉扎或进入位错区使基体晶粒内形成亚晶界，导致基体晶粒细化。但纳米粉活性很大，界面反应激活能较低，烧结过程极易长大，尽管加入抑制剂，效果仍不理想，目前纳米级陶瓷刀具材料仍研制过程，开发出陶瓷刀具产品相对较少。纳米改性、 纳米复合及超细晶粒陶瓷刀具材料

5、研究与开发将今后陶瓷刀具材料发展主要方向。二、陶瓷刀具材料种类性能陶瓷刀具材料可分为四大类：CA氧化铝基氧化物陶瓷(白陶瓷 )；CM 氧化铝基金属碳化物复合陶瓷 (黑陶瓷 )；CN氮化硅基氮化物陶瓷(非氧化物陶瓷)；CC陶瓷涂层刀具。 目前氧化铝基氮化硅基陶瓷刀具材料应用最为广泛。氧化铝系陶瓷刀具材料a.氧化铝陶瓷刀具：刀具材料采用纯Al2O3 陶瓷及以 Al2O3 为主且添加少量其它元素陶瓷材料，如 MgO、 NiO、SiO2、TiO2Cr2O3 等。这些添加物有利于加强Al2O3 抗弯强度，但高温性能有所降低。Al2O3 陶瓷室温硬度与高温硬度都高于硬质合金材料。Al2O3 陶瓷室温与高温

6、时抗压强度都很好， 尤其可以克服一般高速钢刀具及硬质合金切削刀刃易形成变形及塌陷缺点。此外， Al2O3 陶瓷抗氧化、抗粘结性及化学惰性都很好。氧化铝陶瓷刀具最适于高速切削硬而脆金属材料，如冷硬铸铁或淬硬钢；用于大件机械零部件切削及用于高精度零件切精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页削加工。氧化铝陶瓷刀具短、小零件、钢件断续切削及Mg、Al、Ti 及 Be 等单质材料及其合金材料切削加工时效果较差，容易使刀具出现扩散磨损或发生剥落与崩刃等缺陷。?氧化铝金属系复合陶瓷刀具：为提高Al2O3 陶瓷刀具韧性，材料引入10%以

7、下 Cr、Co、Mo、W、Ti、Fe 等金属元素，由此形成Al2O3 金属陶瓷。这样材料密度、抗弯强度及硬度均有提高， 但由于氧化铝金属陶瓷刀具抗蠕变强度低、抗氧性差，到目前为止，其推广使用情况不佳。?氧化铝碳化物系复合陶瓷刀具：系将一定比例碳化物，如 Mo2C、 WC、 TiC、 TaC 、 NbCCr3C2等加入到Al2O3 陶瓷，采用Mo、Ni(或 Co、 W)等金属作为粘结相热压而成陶瓷刀具材料。当 TiC含量为 30%时，陶瓷刀具耐用度获得显著提高，而热裂纹深度也较小。目前国际上生产热压 Al2O3-TiC陶瓷刀具均采用此配方，如山东大学SG4陶瓷刀具、 肯纳刀具公司KY1615等。

8、Al2O3-TiC陶瓷抗弯强度， 耐热冲击性等均优于纯Al2O3 陶瓷刀具。 Al2O3-TiC陶瓷材料，由于金属粘结Al2O3 晶粒碳化物晶粒二者相互穿插骨架组成，具有较高联接强度，因此形成较好切削性能。这类陶瓷刀具最适用于加工淬硬钢、合金钢、锰钢、冷硬铸铁、铸钢，镍基或镍铬合金， 镍基钴基金合等，另外还可用于非金属材料如纤维玻璃，塑料夹层及陶瓷材料切削加工。 由于氧化铝一碳化物金属陶瓷抗热震性能良好，故可适用于铣削，刨削，反复短暂切削或其它断续切削等，亦可采用切削液进行湿式切削等。?氧化铝氮化物、硼化物金属复合陶瓷刀具：此种陶瓷刀具材料基本性能与加工范围与Al2O3 一碳化物金属陶瓷材料相

9、当，不过由于以氮化物、硼化物取代TiC，如Al2O3-TiN, Al2O3-Ti(C,N)，Al2O3-TiB2，因此它具有更好抗热震性能与更适用于间断切削。但其抗弯强度与硬度都比添加TiC金属陶瓷低一些，对它研究与开发仍继续。?SiC晶须增韧 Al2O3 陶瓷刀具： SiC晶须加入使Al2O3 基陶瓷断裂韧性提高两倍多，同时保留了很高硬度， 目前这种陶瓷刀具可用于淬硬钢、工具钢、冷硬铸铁镍基合金加工。如肯纳刀具公司KY4300 为 SiC晶须增韧Al2O3 陶瓷刀具，具有良好韧性，可用于加工高温合金高硬度铸造材料。?AlON 基陶瓷：氮氧化铝(AlON)基体添加碳化硅晶须，可使氮氧化铝陶瓷基

10、体得到加强。对于传统高温合金精加工而言，这种刀具材料具有强韧性、抗磨损性抗热冲击性三者完美结合。与碳化硅晶须增强氧化铝基陶瓷相比，经碳化硅晶须增强氮氧化铝陶瓷已被证明可以提高其抗破损能力。?氮化硅系陶瓷刀具材料a.单一 Si3N4 陶瓷刀具： 此类陶瓷刀具主要以MgO 为添加剂热压陶瓷。由于 Si3N4 陶瓷以共价键结合，晶粒长柱状，因此有较高硬度、强度断裂韧性，其硬度为9193HRA，抗弯强度为，耐热性可达1300 1400，具有良好抗氧化性。同时它有较小热膨胀系数(=310-6/ )，所以有较好抗机械冲击性抗热冲击性。Si3N4 刀具适合于铸铁、高温合金粗精加工、高速切削重切削，其切削寿命

11、比硬质合金刀具高几倍至十几倍。此外，Si3N4 陶瓷有自润滑性能，摩擦系数较小，抗粘接能力强，不易产生积屑瘤，且切削刃可磨得锋利。能加工出良好外表质量，特别适合于车削易形成积屑瘤工件材料，如铸造硅铝合金等，汽车发动机铸铁缸体等加工应用越来越普遍。b.复合 Si3N4 陶瓷刀具：单一Si3N4陶瓷硬度并不特别高(HRA92.5)，加工硬度较高工件时，如冷硬铸铁(HS6580)、高铬铸铁 (HS8090)等，单一Si3N4 陶瓷刀具耐用度较低，为改善其耐磨性，加人TiCN 、TiCN-TiN作为硬质弥散相，以提高刀具材料硬度，同时保留较高强度断裂韧性，称为复合氮化硅陶瓷刀具。与单一Si3N4 陶瓷

12、刀具相比，复合氮化硅陶瓷刀具抗氧化能力、化学稳定性、抗蠕变能力耐磨性都有了很大提高，且易于制造烧结。c.赛隆 Sialon 陶瓷刀具：赛隆陶瓷以Si3N4 为硬质相， Al2O3 为耐磨相，并添加少量助烧剂 Y203，经热压烧结而成，有很高强度韧性，Sialon 陶瓷刀具具有良好抗热冲击性能。与精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页Si3N4 相比， Sialon 陶瓷刀具抗氧化能力、化学稳定性、抗蠕变能力与耐磨性能更高，耐热温度较高达1300以上，具有较好抗塑性变形能力，其冲击强度接近于涂层硬质合金刀具。赛隆 (Sia

13、lon)陶瓷材料有2 种晶体结构，a-Sialon 为等轴晶，具有较高硬度耐磨性能，b-Sialon 为柱状晶，断裂韧性热传导能力相对较好，a+b-Sialon 复相陶瓷刀具综合了两相优点，切削性能更优异，重载条件下其耐磨性能优于单相陶瓷刀具。Sialon 陶瓷刀具适用于高速切削、强力切削、断续切削，不仅适合于干切削，也适合于湿式切削。如肯纳刀具公司开发Sialon 陶瓷刀具KY1540 可用于铸铁、镍基合金、钛基合金硅铝合金高速切削加工。由于它钢化学亲性大，Sialon 陶瓷刀具不适合加工钢。?Si3N4 晶须增韧陶瓷刀具：该类陶瓷Si3N4 基体加入一定量碳化物晶须而成，从而可提高陶瓷刀具

14、断裂韧性。北京方大高技术陶瓷生产FD03 刀片及湖南长沙工程陶瓷公司生产SW21牌号均属这一类。FD03刀片 Si3N4 陶瓷基体加入了硬质弥散颗粒TiC，SW21 刀片 Si3N4 加入了一定量SiC晶须，故有较好使用性能。?陶瓷涂层刀具涂层技术可提高刀具耐磨性而不降低其韧性，较好解决了刀具材料存强度韧性之间矛盾，切削刀具发展一次革命。常用涂层方法PVDCVD ，陶瓷涂层以CVD法为主，最近WALTER刀具公司世界上首次开发出了硬质合金基体上PVD 氧化铝陶瓷涂层刀具。PVD 氧化铝陶瓷涂层刀具既具有较好韧性，又具有良好抗磨损性能，适用于难加工材料、不锈钢普通钢高效切削加工。涂层方式有单涂层

15、，、多涂层、纳米涂层等。陶瓷单涂层刀具如Ingersoll 公司IN6510(K15-K20 硬质合金基体 )、IN6515(K15-K35，P20-P30硬质合金基体)、IN6530(P25-P45，M25-M40 ，K20-K50硬质合金基体)。厚膜氧化铝涂层对于提高加工效率很有帮助，但通常涂层技术膜厚增厚同时会降低涂层与基体结合力，肯纳刀具公司通过技术改良，不降低结合力前提下，已将KC9110氧化铝涂层厚度从12m先增加到182m ，后又提高到242m ，使该刀具切削性能大大提高。多层陶瓷涂层可阻挡裂纹扩展，提高刀具寿命， 近年来发展较快。如山高刀具公司钻削用T2000D(涂层材料Ti(

16、C, N)-Al2O3-TiN)， T3000D 刀具 (涂层材料Ti(C,N)- Al2O3)；铣削用T150 M( 涂层材料Ti (C, N)- Al2O3)，T350 M(涂层材料Ti (C, N)- Al2O3/TiN) ，T200 M(涂层材料 Ti (C, N)- Al2O3-TiN)， T250M(涂层材料 Ti (C, N)- Al2O3/TiN)； 车削用 TP1000 、TP2000(涂层材料Ti (C, N)- Al2O3-Ti (C,N)-TiN) ，TP3000、TP200、TP400、TK1000、TK 2000(涂层材料 Ti (C, N)-Al2O3-TiN)，

17、 山高刀具公司还开发了a- Al2O3 与 k- Al2O3 相互交替涂层刀具。WALTER刀具公司开发生产了氧化铝多层涂层刀具：WAP 系列 (涂层材料TiCN- Al2O3-TiN)，WAK系列 (涂层材料TiCN- Al2O3/TiN)，WAM 系列 (涂层材料TiCN- Al2O3-HfN)。纳米涂层材料每一个颗粒尺寸都非常小，因此晶粒边界非常长，从而具有很高高温硬度、强度断裂韧性，已开发出400 层 TiAlN-TiAlN/Al2O3 纳米涂层刀具。氮化硅基陶瓷韧性优于氧化铝基陶瓷， 但其耐磨性稍差。切削铸铁时， 氮化硅基陶瓷刀具后刀面磨损大于氧化铝基陶瓷刀具，切削钢料时，氮化硅基陶

18、瓷刀具月牙洼磨损较大。为此，国外氮化硅基陶瓷外表上施以 Al2O3 涂层， 经 Al2O3 涂层后氮化硅刀具其磨损量为未涂层1/3 。 如 Sandvik公司 GC1690山高 (日本 )刀具公司氮化硅基涂层陶瓷刀具，肯纳刀具公司最近开发氮化硅基CVD氧化铝涂层陶瓷刀具KY3400可用于球墨铸铁高速加工，也可用于灰口铸铁、延展铸铁或球墨铸铁通用加工。肯纳刀具公司还PCBN基体上研制了CVD氧化铝涂层刀具KB9610(低含量 CBN)、KB9640(高含量 CBN)，外层金黄色TiN 涂层主要易于识别，大大提高了PCBN刀具前刀面抗月牙洼磨损能力， 抗热腐蚀化学腐蚀能力也大大提高。KB9640还

19、特别适合于灰铸铁刹车片(盘)加工，同样条件下，PCBN基体 CVD氧化铝涂层刀具寿命比未涂层PCBN提高了近3 倍。住友电工公司该公司CBN200/CBN80(立方氮化硼烧结体)外表涂履特殊陶瓷涂层，使 PCBN刀具材料耐磨性提高30%， 刀具寿命大幅度延长，这种新型刀具主要用来高速加工汽车行业常用高硬度淬火钢铸铁。三、陶瓷刀具材料应用陶瓷刀具材料、牌号种类繁多，性能各异，而切精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页削加工工件材料种类多种多样，陶瓷刀具其它刀具一样，也不万能，各有一定适用范围，工业生产， 针对不同工件材料加

20、工要求，选择合适陶瓷刀具材料进行加工提高加工效率、降低加工成本关键所。鉴于陶瓷刀具特性，选用时必须注意以下几方面问题：(1)机床 -刀具 -工件-夹具组成加工系统必须具有良好刚性、机床须具有足够功率较高转速；(2)防止工件结构、材料不均匀或毛坯加工余量不均匀对刀具冲击；(3)合理选择刀具几何参数；(4)合理选择切削用量。通常白色、含少量ZrO2Al2O3 基陶瓷用于加工铸铁件，而ZrO2 含量更高Al2O3基陶瓷用于加工钢件。通过强韧化机理，ZrO2 增强了工具断裂韧性，但它降低了工具热导率硬度。而TiC含量高达30%黑陶瓷与白陶瓷相比，其韧性硬度都更好，被应用于加工更硬铁、钢、镍基合金。韧性

21、抗磨损性兼备细颗粒Al2O3-TiCN 黑陶瓷铸铁、铁合金、硬度高达60HRC不锈钢车削钻削精加工取代了Al2O3-TiC陶瓷刀具。开发于80 年代初、带有SiC晶须增强物 Al2O3 陶瓷因 SiC晶须分散晶胞所导致裂纹偏转而比黑、白陶瓷具有更好韧性。由于具有更高热传导率较低热膨胀率，这些晶须同时也提高了材料硬度抗热冲击能力。这些刀具材料适用于镍基合金铸铁高速/高进给加工，但因 SiC化学稳定性较差而不宜用于钢铁加工。各类刀具材料红硬性Si3N4/Sialon 陶瓷刀具材料具有类晶须晶粒构造，该类陶瓷比白色Al2O3 陶瓷具有更强韧性， 具有出色红硬性抗热冲击能力，能进行高速、 高进给加工并

22、可用于镍基合金铸铁断续切削。 但它们较低化学稳定性使其加工钢件时缺乏优势。山特维克可乐满(Sandvik Coromant)公司生产CC6090氮化硅陶瓷刀具适于高速粗、半精切削加工灰铸铁，而纯陶瓷CC620及复合陶瓷 CC650适于精加工轻载荷切削灰铸铁。该公司生产Sialon 陶瓷刀具CC6080适于高效精、半精车耐热合金，如镍基合金。而晶须增韧陶瓷刀具CC670 可用于镍基合金粗车、精车，也可用于粗车淬硬钢冷硬铸铁。该公司生产GC6050复合陶瓷刀具适于高效精、半精车削淬硬钢冷硬铸铁轧辊。山特维克可乐满公司车削铸铁专用牌号GC3205、 GC3210、GC3215分别采用不同硬质合金基体

23、不同厚度TiCN-Al2O3 涂层刀具，可分别用于灰铸铁高速加工、球墨铸铁高速加工各种铸铁低速断续切削加工。该公司还生产用于加工奥氏体不锈钢陶瓷涂层刀具，牌号为GC2015，涂层结构为TiN-TiN/ Al2O3(多层 )-TiCN ， GC2015 基体采用了梯度硬质合金，外表富钴，韧性好，内部有良好红硬性，允许应用高切削速度，底层TiCN与基体结合强度高并有良好耐磨性，TiN/Al2O3 多层结构既耐磨又能抑制裂纹扩展，外表TiN 有较好化学稳定性又易于观察刀具磨损。该公司利用Wiper 技术开发 Wiper 陶瓷刀片适于硬车削、铸铁切削加工及耐热合金切削加工。蓝帜 (LMT)集团 BOE

24、HLERIT 公司 Casttec LC620H刀具采用强韧基体，外表涂覆Al2O3，可减小前刀面月牙洼磨损，主要用于断续切削，能以400m/min 线速度断续切削灰铸铁。当高速切削时，刀片及刀杆(刀柄 )刚性关键，为此肯纳(Kennametal)刀具公司开发了带压槽陶瓷刀具，这类刀具铸铁高速加工时能提供较高刚性，该公司还开发了圆形陶瓷刀片。KY3500 为纯氮化硅陶瓷，韧性最强，用于灰口铸铁大进给量加工，包括断续切削。KY1310为 Sialon 陶瓷刀片， 耐磨性极好， 通常用于灰口铸铁高速连续车削加工，也可以车削硬化工件表皮。 KY2100 也为 Sialon 陶瓷刀片，耐磨性好，而且具

25、有良好抗机械冲击能力，可用于高温合金通用加工。KY1525 为晶须增韧氧化铝陶瓷刀片，用于高温耐热合金精加工或通用加工，刀片耐磨性好。刃口抗热冲击能力强，抗notch wear 能力强。 KY4400陶瓷刀片 1m晶粒度 Al2O3 基体混入了TiCN而开发成，适合于精车半精车硬度达40-67 HRC淬硬钢或铸铁。IN11， IN22IN23 伊斯卡 (ISCAR) 公司开发陶瓷刀片。IN11 刀片主要成分为Al2O3 ZrO2，颜色白色， 可用于钢 (切削速度400 m/min) 铸铁 (切削速度600 m/min) 精加工； IN22 刀片主要成分为 Al2O3 TiCN ，颜色黑色，可用

26、于淬硬钢、难加工材料、冷硬铸铁车削，也可用于高速钢工具钢切削加工， 加工硬度50 HRC淬硬钢切削速度可达150 m/min ， 进给量达0.2 mm/rev ；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页IN23 刀片主要成分为Al2O3 TiC，颜色黑色，应用范围与氮化硅陶瓷刀具相似，可用于灰铸铁球墨铸铁半精、精加工， 也可用于精铣或轻断续切削加工，加工灰铸铁刀具寿命比未涂层氮化硅陶瓷刀具寿命长。该公司开发氮化硅刀具IS8主要成分包括Si3N4，Al2O3Y2O3. 特别适合于粗、 半精加工铸铁， 也可用于车削或铣削灰铸铁

27、球墨铸铁。该公司开发陶瓷刀具具有各种形状，有带孔，也有不带孔。三菱综合材料公司车削铸铁牌号UC5105、 UC5115 均涂覆微粒Al2O3 微粒且纤维状TiCN厚膜， 前者采用高硬度基体，用于灰铸铁球墨铸铁高速连续切削；后者采用强韧基体，用于球墨铸铁不稳定条件加工。该公司UE系列 CVD硬质合金刀片表层细晶Al2O3，可用于加工钢材。京瓷 (Kyocera)公司 Al2O3 基陶瓷刀具KA30 适合于高速切削铸铁；ZrO2 增韧陶瓷刀具 SN60 适合于精车铸铁；Al2O3-TiC 复合陶瓷A65 适于半精、精加工钢、铸铁高硬材料；A66N 为 TiN 涂层 Al2O3-TiC 复合陶瓷，其

28、韧性与耐磨性好于普通Si3N4 陶瓷； KS500KS6000都 Si3N4 基陶瓷，前者适合于断续、高进给切削铸铁，也可用于湿切削；后者用于粗车高温合金。黛杰 (Dijet) 公司开发 Al2O3 陶瓷 CA010适于铸铁、钢连续高速精加工；Al2O3-TiC复合陶瓷 CA100适于铸铁钢连续车削；SiC晶须增韧陶瓷刀具CA200可用于耐热合金、铸铁断续切削加工； Si3N4 陶瓷刀具CS100主要用于铸铁连续或断续切削加工。LT55 加工多种钢 (HRC55)铸铁特别适于超高强钢高硬铸铁SG4 加工各种钢铸铁，特别适于加工淬硬钢(HRC6065) JX-1 适于加工高温镍基合金JX-2 最

29、适于加工纯镍高镍合金LP-1 适于加工各种钢铸铁LP-2 同上，适于断续切削LD-1 同上，适于断续切削LD-2 同上，适于断续切削FG-1 同上，适于加工超高强钢高硬铸铁FG-2 同上，特别适于加工淬硬钢FH1-1 同上，加工淬硬钢FH1-2 同上，适于断续切削钢铸铁(包括淬硬钢 ) 就陶瓷刀具应用讲，德国陶瓷刀具已不仅用于普通机床，且已将其作为一种高效、稳定可靠刀具用于数控机床加工及自动化生产线，德国约 70%加工铸件工序用陶瓷刀具完成。日本陶瓷刀片产品种类、产量及质量上均具国际先进水平，日本陶瓷刀具年消耗量已占刀具总量 8%10%。美国氧化物碳化物氮化物陶瓷刀具研制开发与应用方面一直占世

30、界领先地位。国陶瓷刀具开发应用也取得许多重大成果。山东大学 (原山东工业大学)建立了基于切削可靠性陶瓷刀具材料设计制造理论，以高速切削可靠性为优化目标，对刀具材料进行组分、微观结构工艺设计，研究开发先进陶瓷刀具材料。先后研制成功颗粒弥散增强增韧、晶须与颗粒协同增韧、梯度功能、 粉末涂层、 硼化钛增强陶瓷硬质合金复合刀片等新型陶瓷刀具材料，并已转让成批生产，供实际使用，取得了重大经济社会效益。北京方大高技术陶瓷、 成都工具研究所、株洲钻石公司等都国内刀具厂商也开发生产陶瓷刀具，如株洲钻石公司生产用于铸铁精加工YBD052黑金刚刀片，采用平滑涂层技术，对微粒氧化铝进行平滑涂层处理，可减少刀具黏结磨损，比该公司现有加工铸铁牌号刀具可提高切削速度30%40%，刀具寿命可提高40%50%。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页