陶瓷刀具的应用与发展

闫 石 陈 爽 张葆青

（中国物理研究院流体物理研究所，四川绵阳 621900）

陶瓷刀具的应用与发展

闫 石 陈 爽 张葆青

（中国物理研究院流体物理研究所，四川绵阳 621900）

主要介绍了陶瓷刀具的分类、陶瓷刀具的优良切削性能以及利用陶瓷刀具在实际加工中如何进行切削用量的合理选择。此外，还分析了陶瓷刀具的几个缺点以及在未来的研究和发展中，陶瓷刀具的主要发展方向。

陶瓷刀具 干切削 切削用量

随着机械加工技术的不断发展，人们对提高加工效率和降低生产成本的要求越来越高，各种新式刀具不断涌现。陶瓷刀具作为一种新型切削刀具，由于其良好的高速切削性能，并能进行干切削，满足了加工者的要求，现在正被推广应用到机械加工的各个领域。

1 陶瓷刀具的产生

陶瓷刀具最早出现在德国，1938年德国古萨公司（Tima Degussa）首先取得刀具陶瓷的专利。但直到上世纪50年代初，陶瓷才作为切削刀具被正式使用并逐步商品化。最初的陶瓷刀具主要成分为氧化铝，这种陶瓷刀具抗弯强度很低（350～450 MPa），冲击韧性和可靠性差，所以没有被推广使用。之后经过科学家的不断研究，复合陶瓷刀具研制成功，这种以Al2O3陶瓷或Si3N4陶瓷为基础而复合成的新一代新型陶瓷刀具材料，具有比纯Al2O3陶瓷或Si3N4陶瓷好得多的物理机械性能。例如，Al2O3－TiC复合陶瓷，其抗弯强度达到了700～800 MPa。而且伴随着颗粒增韧、纳米增韧等方法的深入研究，复相陶瓷刀具材料的性能不断提高。此外，由于细化晶粒加上陶瓷固有的高硬度及耐高温、抗磨损和抗腐蚀等特性，陶瓷作为一种新的机械工程材料，越来越被人们所重视。……