加工業(yè)中,金屬陶瓷刀具也是一種較為普遍的切削工具。金瓷刀具具有硬度高、耐磨性能好、適用范圍廣等優(yōu)點。盡管金屬陶瓷刀具具有比硬質(zhì)合金更高的強度和硬度,但其韌性較差。所以適用于加工硬度小于HRC40以下的合金鋼、高碳鋼、結(jié)構(gòu)鋼等,尤其是調(diào)質(zhì)鋼,加工出的表面質(zhì)量都很好。那金屬陶瓷刀具加工范圍是什么?與其它材料的刀具相比如何?
金瓷刀具的特性和加工范圍:
在硬質(zhì)合金工業(yè)中,金屬陶瓷刀具通常是指TiCN/TiC/TiN為硬質(zhì)相,加入Co或Ni作為粘接相。許多情況下,加入元素周期表地IVB,VB和VIB族金屬中一種以上的氮化物,作為碳化物和碳氮化物添加劑的刀具,可提高金屬陶瓷的機械、高溫性能。
金瓷刀具特點:(1)硬度高;(2)與被加工工件材料的親和力低,不易產(chǎn)生積屑瘤;(3)化學穩(wěn)定性好;(4)耐高溫、耐磨。
適用范圍:金屬陶瓷刀具適用于加工各類鋼、鑄鐵件的半精、精加工,切削深度小于2.5mm,當每轉(zhuǎn)進給小于0.25mm/r和低于0.2.mm/齒的齒數(shù)時,金瓷刀具具有優(yōu)異的切削性能。通過上述材料來加工金屬陶瓷刀具,可以提供穩(wěn)定的刀具使用壽命和良好的表面光潔度。但是,不適用于非連續(xù)切削的金屬陶瓷刀具,易出現(xiàn)刀片損壞。
注:從所加工材料的硬度來看,金屬陶瓷刀具主要適用于硬度低于HRC45的鋼、鑄鐵零件、半精加工和精加工。對HRC45以上難加工材料(例如,高硬度鑄鐵,高鉻鑄鐵,材料有高溫合金,最好選用立方氮化硼刀具或陶瓷刀具。
三種材料:金屬陶瓷刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具的性能及應用對比
(1)相對于刀具材料的發(fā)展和切削加工高速度的關系:在加工黑色金屬領域:立方氮化硼刀具>陶瓷刀具>金屬陶瓷刀具。
(2)與加工工件的硬度作對比:立方氮化硼刀具(加工硬度HRC45以上)>陶瓷刀具(HRC40-HRC55之間的精加工)>加工硬度在HR45以下的陶瓷刀具(加工硬度低于HR45)。
(3)從切割速度和硬度方面來看:立方氮化硼刀具>陶瓷刀具>金屬陶瓷刀具>(加工黑色金屬領域);例如華菱立方氮化硼B(yǎng)N-S30牌號可在1700m/min以上高速銑削灰口鑄鐵發(fā)動機缸體;而高濃度的立方氮化硼刀具則可加工出硬度HRC79的碳化鎢。
(4)從刀具材料的韌性而言:金屬陶瓷>立方氮化硼(CBN)>陶瓷刀具(如下面所示);例如研制出的我國華菱超硬型非金屬粘結(jié)劑立方氮化硼刀具,可粗加工高硬度高合金零件坯料,并可承受斷割。
上述是有關金屬陶瓷刀具加工范圍的內(nèi)容,作為切削刀具,金屬陶瓷的優(yōu)勢在于其材料與工件材料的親和性及摩擦系數(shù)極低,因而不容易產(chǎn)生粘刀及積屑瘤,使加工表面光潔、平整,可作為精密刀具材料的選擇。但愿上面能對讀者有所幫助。