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必知!氮化硅工业陶瓷刀具的特点(图)

编辑:科众工业陶瓷厂 日期:20-08-29 阅读:32次

氮化硅工业陶瓷是一种非氧化物工业陶瓷,其硬度可达92.5HRA~94HRA,热硬性好,能承受1300~1400℃的高温,与碳和金属元素化学反应较小,摩擦系数也较低。这类刀具适合切削铸铁、高温合金和镍基 ...

氮化硅工业陶瓷是一种非氧化物工业陶瓷,其硬度可达92.5HRA~94HRA,热硬性好,能承受1300~1400℃的高温,与碳和金属元素化学反应较小,摩擦系数也较低。这类刀具适合切削铸铁、高温合金和镍基合金等材料,尤其适用于较大进给量或断续切削。下面科众陶瓷为大家带来氮化硅工业陶瓷刀具的特点。


1)硬度高,一般为93~94HRA,氮化硅的晶胞是由[Si-N4]四面体单元所组成,Si位于四面体的中间Si-N之间是很强的共价键结合,类似于金刚石的[C-C4]四面体单元,所以氮化硅氮化硅也具有较高的硬度和耐磨性。有关资料报导,气相沉积法制造的晶态氮化硅的显微硬度可达5000.它仅次于金刚石和立方氮化硼,但却远远高于碳化钨、碳化钛和氧化铝。所以氮化硅工业陶瓷刀具可具备比硬合金和氧化铝基陶瓷刀具更高的切削性能,可加工硬质合金难以加工或不能加工的高硬材料,如可以加工硬度高达65HRC的各类淬硬钢和硬化铸铁,免除退火加工所消耗的电力。其优良的耐磨性,不仅延长了刀具的切削寿命,而且还减少了加工中的换刀次数,从而保证切削工件时的小锥度和高精度,尤其在用数控机床进行高精密连续加工时,可减少对刀误差和因磨损引起的不可预测的误差,简化刀具误差补偿。


氮化硅工业陶瓷

氮化硅工业陶瓷


2)高强度,目前氮化硅工业陶瓷刀片的抗弯强度已达到750~1000Mpa,超过了高速钢,与普通硬质合金相当。


3)耐热性和抗高温氧化性特别好,即使在 1200~1450℃切削高温时仍能保持一定的硬度和强度进行长时间切削,因此允许采用远远高于硬质合金刀具的切削速度实现高速切削。其切削速度比硬质合金刀具提高3~10倍,因而能大幅度提高生产效率。实验证明,在众多的陶瓷材料中,氮化硅工业陶瓷具有最佳的耐热性 。


4)良好的断裂韧性,断裂韧性值是评价陶瓷刀片抗破损能力的重要指标之一,它与材料的组成、结构、工艺等因素有关。氮化硅系列陶瓷刀片的断裂韧性值优于其他系列陶瓷刀片(达 6~7MPam1/2),接近某些牌号的硬质合金刀片,因而具有良好的抗冲击能力,尤其在进行铣、刨。镗削及其它断续切削时,更能显示其优越性


5)抗热震性强,陶瓷材料的抗热震性是指其在承受急剧温度变化时,评价其抗破损能力的重要指标。氮化硅系列陶瓷刀片的抗热震性能指标ΔT ,由于其强度高、热膨胀系数低而高达600~800℃,明显优于其它系列陶瓷刀片(300~400℃),因而在高强度断续零件的毛坯加工方面,显示出独特的优越性能。


6)陶瓷刀片切削时与金属摩擦力小,切屑不易粘拼在刀片上,不易产生积屑瘤,加上可以进行高速切削,所以在条件相同时,工件表面粗糙度比较低。


7)氮化硅工业陶瓷刀具的主要原料是自然界很丰富的氮和硅,用它代替硬质合金,可节约大量w、Co、Ta和Nb等重要战略金属。


8)制造和磨削工艺比较简单,成本较低,氮化硅工业陶瓷的制造工艺比较简单,不需要高温高压合成设备。氮化硅工业陶瓷刀具可用人造金刚石砂轮磨削和金刚石研磨膏研磨。因此,这种刀片制造成本较低,便于推广使用。


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