陶瓷刀具的發展歷程

19世紀末以前，切削刀具都是用碳鋼制(zhi)造(zao)的(de)，耐(nai)(nai)熱(re)性在200～250℃以下，切削速(su)(su)度很(hen)低，切削鋼時(shi)僅為6～10m/min，切削鑄鐵時(shi)為3～5m/min。 其后，出現了合(he)金工具(ju)(ju)鋼、高速(su)(su)工具(ju)(ju)鋼和硬(ying)質合(he)金，刀(dao)具(ju)(ju)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性達850～1000℃，切削速(su)(su)度可增(zeng)高至600～800m/min以上。隨(sui)著機(ji)械(xie)制(zhi)造(zao)業的(de)不(bu)(bu)斷發展，硬(ying)質合(he)金刀(dao)具(ju)(ju)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性已(yi)日益滿足不(bu)(bu)了切削速(su)(su)度不(bu)(bu)斷增(zeng)長的(de)需要(yao)，于(yu)是(shi)人們把目光轉向陶瓷刀(dao)具(ju)(ju)。

雖然早在1912～1913年，英國和德國己出現了氧化鋁陶瓷刀具，但其在生產上的應用則始于1950年。由于其強度、韌性低，較長期內僅限于做連續切削精加工用，且切削速度和進給量都較低。直到1968年才出現第二代陶瓷刀具——復合氧化鋁刀具，在強度(du)和韌性上較之氧化鋁(lv)刀具有了明顯提高，可以(yi)在較高的速度(du)和較大(da)的進給量下切削各種工件(jian)，得到(dao)了較廣(guang)泛的應用。

70年代末80年代初國際上出現了第三代陶瓷刀具——氮化硅陶瓷刀具，這類陶(tao)瓷(ci)刀(dao)具有(you)比(bi)復合氧化(hua)(hua)鋁刀(dao)具更高(gao)的韌性(xing)(xing)、抗沖擊性(xing)(xing)、高(gao)退強(qiang)度和(he)抗熱震性(xing)(xing)。我國自70年(nian)代中就(jiu)開始研(yan)究氮化(hua)(hua)硅陶(tao)瓷(ci)刀(dao)具，隨著對高(gao)溫結構陶(tao)瓷(ci)領域研(yan)究的不斷深入，使氮化(hua)(hua)硅陶(tao)瓷(ci)的性(xing)(xing)能有(you)了很大提高(gao)，從而使氮化(hua)(hua)硅陶(tao)瓷(ci)刀(dao)具在我國迅速發展(zhan)起來。

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陶瓷刀具的應用前景和局限性

陶瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)具材(cai)料已被認為是效率最(zui)高(gao)(gao)、最(zui)有發展前途的刀(dao)(dao)(dao)具材(cai)料。陶瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)具可以(yi)(yi)實現以(yi)(yi)車(che)代磨(mo)、以(yi)(yi)銑代拋(pao)的高(gao)(gao)效“硬加工技(ji)(ji)(ji)術”以(yi)(yi)及(ji)“干切削(xue)技(ji)(ji)(ji)術”，提高(gao)(gao)零(ling)件加工表面(mian)質量。隨(sui)著各種新型陶瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)具材(cai)料的使用(yong)，必將促進高(gao)(gao)效機床(chuang)及(ji)高(gao)(gao)速(su)切削(xue)技(ji)(ji)(ji)術的發展，而高(gao)(gao)效機床(chuang)、高(gao)(gao)速(su)切削(xue)技(ji)(ji)(ji)術的推廣與應用(yong)以(yi)(yi)及(ji)陶瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)具更環(huan)保，更省時、省電(dian)，從而帶來經濟與環(huan)境的雙效益。

可以預見，新型陶(tao)瓷刀具對(dui)切削加(jia)工朝著高速、高效(xiao)、高精(jing)度(du)方向發展將產(chan)生很大推動作用，它的推廣(guang)應用將給金屬切削加(jia)工工藝帶來變革，改變傳統的刀具材料和切削技術，節省工時、電力(li)、機(ji)床占(zhan)用臺數和生產(chan)面積30%～70%，節省戰(zhan)略(lve)性貴重金屬，從(cong)而帶來巨(ju)大的經濟效(xiao)益。

但陶瓷刀具的使用仍然具有一定的局限性，那就是與其他刀具比起來，陶瓷刀具的斷裂韌性不足，而斷裂韌性是評(ping)價其抗(kang)破損能力的重(zhong)要(yao)指標之一。在進行銑、刨、鏜削及其他斷續加工時，刀片材料的斷裂韌性更(geng)為重(zhong)要(yao)。為此，陶(tao)瓷(ci)刀具(ju)有必要(yao)通(tong)過(guo)適當手段提高(gao)其硬度(du)、抗(kang)彎強度(du)及斷裂韌性。