一、陶瓷
刀具用陶瓷按化學(xué)成分可分為:
1.高純氧化鋁陶瓷
主要用Al203,加微量添加劑(MgO),經(jīng)冷壓燒結(jié)而成,硬度為91~92HRA,抗彎強(qiáng)度為0.392~0.491GPa。
2.復(fù)合氧化鋁陶瓷
在Al203,基體中添加 TiC、Ni、Mo,經(jīng)熱壓成形,硬度達(dá)到93~94HRA,抗彎強(qiáng)度為0.589~0.785GPa。
3.復(fù)合氮化硅陶瓷
在Si3N4基體中添加 TiC和Co,經(jīng)熱壓成形,它的力學(xué)性能與復(fù)合氧化鋁陶瓷相近。
陶瓷有很高的硬度和耐磨性,耐熱性高達(dá)1200℃以上,切削速度可比硬質(zhì)合金高2~5倍。陶瓷化學(xué)穩(wěn)定性好,與金屬的親和力小,抗黏結(jié)和抗擴(kuò)散磨損的能力強(qiáng)。
陶瓷的最大點(diǎn)是抗彎強(qiáng)度很低,沖擊韌度很差。因此,目前主要用于各種金屬材料(鋼、鑄鐵、有色金屬等)的精加工和半精加工。
二、金剛石
金剛石分天然的和人造的兩種,都是碳的同素異形體。天然金剛石由于價(jià)格昂貴,用得很少。人造金剛石是在高溫高壓條件下,借合金的觸媒作用,由石墨轉(zhuǎn)化而成,是目前已知的最硬物質(zhì),其硬度接近于10000HV。
金剛石刀具既能勝任硬質(zhì)合金、陶瓷、高硅鋁合金等高硬度、耐磨材料的加工,又能勝任有色金屬及其合金的加工,但它不適合加工鋼鐵材料,因?yàn)榻饎偸械奶荚雍丸F有很強(qiáng)的化學(xué)親和力,在高溫條件下,鐵原子容易與碳原子作用而使其轉(zhuǎn)化為石墨結(jié)構(gòu),刀具極易損壞。
三、立方氮化硼
立方氮化硼刀具有整體聚晶立方氮化硼刀具和立方氮化硼復(fù)合刀片(在硬質(zhì)合金基體上燒結(jié)一層厚度約為0.5mm的立方氮化硼)兩種。
立方氮化硼是六方氮化硼的同素異形體。立方氮化硼是由軟的六方氮化硼在高溫高壓條件下加入催化劑轉(zhuǎn)變而成,其硬度高達(dá)8000~9000HV,耐磨性好,耐熱性高達(dá)1400℃。
因此,可對(duì)高溫合金、淬硬鋼、冷硬鑄鐵進(jìn)行半精加工和精加工。