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陶瓷知识

金属陶瓷刀片适合加工什么材料,金属陶瓷刀具的优缺点分析

更新时间  2023-10-09 阅读 169

陶瓷刀片是车镜面的好工具,下面,我们来说说什么是金属陶瓷硬质合金材料?

从字面理解就是金属材料和陶瓷材料结合起来,美国ASTM专业委员会定义为:一种由金属或合金与一种或多种陶瓷相组成的非均质的复合材料,其中后者约占15%~85%体积分数。

其中添加了一些金属碳化物粉末(如WC、TiC等)和粘结剂(Co、Ni等)混合后加压成型烧结而成。

一、金属陶瓷的特点

1. 高硬度,碳氮化钛基金属陶瓷硬度高于WC基硬质合金,所以一般适于加工铸铁,可锻铸铁,球墨铸铁,碳钢,合金钢,钛合金等金属材料;

2. 很好的耐磨性和抗月牙洼磨损能力,在高速切削钢料时磨损率极低;

3. 较高的耐热性,其制作成的刀具在1100-1300℃的高温下仍能进行切削,切削速度可比WC基硬质合金,可达200-400m/min;

4. 较高的抗氧化能力,TiC发生氧化后形成的TiO2有润滑作用,所以Ti(C,N)基金属陶瓷氧化程度较WC基硬质合金低约10%。

5. 良好的化学稳定性,其制作成的TiCN基金属陶瓷刀具在进行切削时,刀具与切屑工作的接触面上会形成Mo2O3、镍钼酸盐和TiO2薄膜,在700-900℃时往往也难以出现粘结的情况,不易形成积屑瘤,有利于提高工件的表面质量,形成镜面表面。

这一特点使其非常适合干切削,有利于节约生产成本。

金属陶瓷刀片适合加工什么材料,金属陶瓷刀具的优缺点分析

金属陶瓷刀片适合加工什么材料,金属陶瓷刀具的优缺点分析

二、正确选择金属陶瓷刀片

典型的金属陶瓷

切削加工中,在制定加工工艺的时候,我们应当合理选择硬质合金刀片与金属陶瓷刀片

与涂层硬质合金不同,金属陶瓷并不适合粗加工。当产生的切屑较大时,剪切作用和切削阻力会发生很大变化,这种连续冲击会造成加工尺寸超差,并最终导致刀具破损。

此外,在大切深加工中,大切屑卷对刀具后面的冲击会加剧刻划磨损,从而损坏金属陶瓷刀具。在切削难加工材料(如镍基、铁基和钴基耐热合金)时,更容易发生这种严重的刻划磨损。

因此,金属陶瓷刀具不太适合切削难加工材料。由于这个原因,涂层硬质合金刀具比金属陶瓷刀具更适合用于切削难加工材料和粗加工。

上图比较了车削碳钢时硬质合金、涂层硬质合金和金属陶瓷的刀具寿命和切屑切除量。可以看出,由于高速切削的切屑切除量更大,因此具有更好的经济性。与 CVD涂层硬质合金刀具一样,金属陶瓷刀具也是一种经济性不错的高速切削刀具。

刀具牌号举例

例如我们常用的山高TP1020、TP1030等,山特的CT5015、GC1525.肯纳KT5020.伊斯卡IC20N、IC520N。

大家可以回忆一下NX2525、NX3035、NS730、GT720、TN60、CT3000、CN1000 TT9080 TC430 PV3010 这些是属于哪个刀具品牌的,你有没有用过?