在金屬切削加工中,刀具歷來被稱為工業製造的牙齒,刀具材料的切削性能是決定其生產效率、生產成本和加工品質的關鍵因素之一。因此,正確選擇切削刀具材料至關重要。
刀具材料是指刀具切削部分的材料。
具體來說,刀具材料的合理選擇影響以下幾個方面:
加工生產率、刀具耐用度、刀具消耗和加工成本、加工精度和表面品質。
一般認為刀具材質有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質合金、陶瓷、金屬陶瓷、鑽石、立方氮化硼等。
金屬陶瓷是一種複合材料
金屬陶瓷
金屬陶瓷英文單字cermet或ceramet由ceramic(陶瓷)和metal(金屬)組成。金屬陶瓷是複合材料的一種,不同時期其定義略有不同。
(1)有的定義為由陶瓷和金屬組成的材料,或透過粉末冶金製成的陶瓷和金屬的複合材料。
美國ASTM專業委員會將其定義為:由金屬或合金與一種或多種陶瓷相組成的異質複合材料,後者約佔體積分數的15%~85%,在製備溫度下,陶瓷相之間的溶解度金屬相和陶瓷相相當小。
由金屬和陶瓷原料製成的材料兼有金屬和陶瓷的一些優點,如前者的韌性和抗彎曲性,後者的耐高溫、高強度和抗氧化性。
(2)金屬陶瓷是以鈦基硬質顆粒為主體的硬質合金。金屬陶瓷的英文名稱cermet,是陶瓷(ceramic)和金屬(metal)兩個字的組合。 Ti(C,N) 提高了材質的耐磨性,第二硬質相提高了抗塑性變形能力,鈷含量控制了韌性。與燒結碳化物相比,金屬陶瓷提高了耐磨性並減少了黏附在工件上的傾向。
另一方面,它的抗壓強度也較低,抗熱震性能較差。金屬陶瓷與硬質合金的不同之處在於,其硬質成分屬於WC系。金屬陶瓷主要由鈦基碳化物和氮化物組成,又稱為鈦基硬質合金。
廣義的金屬陶瓷還包括難熔複合合金、硬質合金、金屬結合劑鑽石工具材料等。金屬陶瓷中的陶瓷相為高熔點、高硬度的氧化物或難熔化合物,金屬相主要是過渡元素及其合金。
金屬陶瓷是複合材料的一種,不同時期其定義略有不同。
金屬陶瓷是金屬切削工具
重要材料
金屬陶瓷正在升級
一般認為刀具材質有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷、鑽石、立方氮化硼等。
在1950年代,TiC-Mo-Ni金屬陶瓷首次被用作鋼材高速精密切削的刀具材料。
最初,金屬陶瓷是由 TiC 和鎳合成的。雖然它具有與硬質合金相當的高強度和高硬度,但其韌性相對較差。
1970年代,開發了TiC-TiN基金屬陶瓷、無鎳金屬陶瓷。
這種現代金屬陶瓷,以碳氮化鈦Ti(C,N)顆粒為主要成分,加入少量第二硬質相(Ti,Nb,W)(C,N)和富鎢鈷結合劑,改善了金屬的性能。
金屬陶瓷刀具以其優異的耐熱性、耐磨性和化學穩定性,在高速切削和切削難加工材料領域顯示出無可比擬的優勢。
金屬陶瓷+PVD塗層提高耐磨性
未來
金屬陶瓷刀具在各領域的應用日益增多,毫無疑問,金屬陶瓷材料產業將會進一步發展。
金屬陶瓷還可採用 PVD 塗層以提高耐磨性。
發佈時間:2023年2月8日