目前，國內(nèi)陶瓷刀具研究水平還不夠高，但實(shí)際應(yīng)用發(fā)展緩慢。屬于可轉(zhuǎn)位刀具，具有較高韌性、耐沖擊性、高溫強(qiáng)度及耐熱震性能。其中，陶瓷刀片材料可以分為金屬材料和非金屬材料，而這些行業(yè)對金屬陶瓷刀具的使用日益增多。那陶瓷刀片的材質(zhì)有哪些？金屬制陶瓷刀片的優(yōu)點(diǎn)是什么？

為使金屬陶瓷刀片具有較好的韌性和耐磨性，必須對其刃口表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。因此，降低表面鈷、氮化物結(jié)合劑含量，有利于提高切削刃的硬度和耐磨性。增加表面以下內(nèi)部結(jié)構(gòu)的結(jié)合劑含量可提高其韌性，從而延長刀具使用壽命。采用合金工藝及燒結(jié)工藝制備PVD涂層金屬陶瓷，可優(yōu)化表層和內(nèi)部結(jié)合劑含量，形成表層粘結(jié)劑含量低、內(nèi)結(jié)劑含量高的梯度功能結(jié)構(gòu)。

在性能梯度金屬陶瓷刀片上，穩(wěn)定性得到了明顯提高，刀具使用壽命明顯延長。但是現(xiàn)有的金屬-陶瓷刀具比硬質(zhì)合金刀具在韌性和導(dǎo)熱性方面仍略遜一籌，所以其應(yīng)用范圍僅限于斷續(xù)切削或熱沖擊條件下的切削。

陶瓷刀片材料有哪些類型？
為了獲得耐高溫、耐磨性、耐磨性、耐磨性等方面的要求，陶瓷刀片材料的研究進(jìn)展集中于細(xì)化晶粒、組份復(fù)合、涂膜、改進(jìn)燒結(jié)法、開發(fā)新產(chǎn)品等方面，目的是獲得耐高溫性能、耐磨性、抗崩刃性能和耐磨性。河南超硬材料研究所將陶瓷刀具材料大致分為三類：氧化鋁、氮化硅、氮化硼(立方氮化硼刀具)。在金屬切削領(lǐng)域，氧化鋁陶瓷刀片與氮化硅陶瓷刀片是聯(lián)合起來的；在無機(jī)非金屬材料學(xué)中，立方氮化硼材料被歸入一大類陶瓷材料。下面介紹了三種陶瓷特性。

(1)氮化硅(Si3N4)基陶瓷刀具：是一種利用復(fù)合強(qiáng)化效應(yīng)(又稱為彌散強(qiáng)化效應(yīng))，在氮化硅基體中加入適當(dāng)?shù)慕饘偬蓟锖徒饘俚葟?fù)合增強(qiáng)劑制成。特性硬度高、耐磨、耐高溫、抗氧化，與碳素、金屬元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，減少氮化硅，降低摩擦系數(shù)。適用于精車、半精車、精銑或半精銑。

(2)氮化硼陶瓷(立方氮化硼刀具)：硬度高、耐磨、耐高溫、良好的熱穩(wěn)定性、良好的導(dǎo)熱性、較低的摩擦系數(shù)和較小的線膨脹系數(shù)。例如華菱立方氮化硼刀具BN-S20牌號(hào)用于粗加工淬硬鋼，BN-H10牌號(hào)用于高速精加工淬硬鋼，BN-K1牌號(hào)加工高硬度鑄鐵，BN-S30牌號(hào)高速切削灰鑄鐵比陶瓷刀片更能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

(3)氧化鋁(Al2O3)基陶瓷：在碳化物系陶瓷中加入Ni、Co、W等作為粘結(jié)金屬，可以提高氧化鋁與碳化物的結(jié)合強(qiáng)度。氧化鋁刀具耐磨、耐熱、高溫化學(xué)穩(wěn)定性好，不容易與鐵元素發(fā)生相互擴(kuò)散或化學(xué)反應(yīng)，因此氧化鋁基陶瓷刀具的應(yīng)用范圍*廣，適用于鋼、鑄鐵及合金的高速切削加工；因抗熱振動(dòng)性改善，亦可用于斷續(xù)切削條件下的銑、刨削，但不宜用于鋁合金加工，鈦合金和鉭合金，否則容易發(fā)生化學(xué)磨損。

當(dāng)前，我國陶瓷刀具發(fā)展迅速，其研發(fā)水平已達(dá)到國際先進(jìn)水平。通過陶瓷刀片的材料組分、制備工藝及材料設(shè)計(jì)等方面的研究，可以在保持高硬度、高耐磨性、紅硬性的基礎(chǔ)上，大大提高刀具材料的韌性和抗沖擊性能，制備出適合于現(xiàn)代切削加工技術(shù)應(yīng)用要求的材料。從而實(shí)現(xiàn)了高效“硬加工技術(shù)”和“干切工藝”，提高零件加工表面質(zhì)量。實(shí)施干切削，在控制環(huán)境污染、降低生產(chǎn)成本方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

上述內(nèi)容與陶瓷刀片材料有關(guān)，隨著鎢價(jià)的大幅上漲，作為一種可以部分替代硬質(zhì)合金的刀具材料，金屬陶瓷日益受到人們的重視。但愿上述內(nèi)容對讀者有用。