在金属切削加工中,刀具历来被称为工业制造的牙齿,刀具材料的切削性能是决定其生产效率、生产成本和加工质量的关键因素之一。因此,正确选择切削刀具材料至关重要。
刀具材料是指刀具切削部分的材料。
具体来说,刀具材料的合理选择影响以下几个方面:
加工生产率、刀具耐用度、刀具消耗和加工成本、加工精度和表面质量。
一般认为刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金属陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。
金属陶瓷是一种复合材料
金属陶瓷
金属陶瓷英文单词cermet或ceramet由ceramic(陶瓷)和metal(金属)组成。金属陶瓷是复合材料的一种,不同时期其定义略有不同。
(1)有的定义为由陶瓷和金属组成的材料,或通过粉末冶金制成的陶瓷和金属的复合材料。
美国ASTM专业委员会将其定义为:由金属或合金与一种或多种陶瓷相组成的异质复合材料,后者约占体积分数的15%~85%,在制备温度下,陶瓷相之间的溶解度金属相和陶瓷相相当小。
由金属和陶瓷原料制成的材料兼有金属和陶瓷的一些优点,如前者的韧性和抗弯曲性,后者的耐高温、高强度和抗氧化性。
(2)金属陶瓷是以钛基硬质颗粒为主体的硬质合金。金属陶瓷的英文名称是cermet,是陶瓷(ceramic)和金属(metal)两个词的组合。 Ti(C,N) 提高了材质的耐磨性,第二硬质相提高了抗塑性变形能力,钴含量控制了韧性。与烧结碳化物相比,金属陶瓷提高了耐磨性并减少了粘附在工件上的倾向。
另一方面,它的抗压强度也较低,抗热震性能较差。金属陶瓷与硬质合金的不同之处在于,其硬质成分属于WC系。金属陶瓷主要由钛基碳化物和氮化物组成,又称钛基硬质合金。
广义的金属陶瓷还包括难熔复合合金、硬质合金、金属结合剂金刚石工具材料等。金属陶瓷中的陶瓷相是高熔点、高硬度的氧化物或难熔化合物,金属相主要是过渡元素及其合金。
金属陶瓷是复合材料的一种,不同时期其定义略有不同。
金属陶瓷是金属切削工具
重要材料
金属陶瓷正在升级
一般认为刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。
20世纪50年代,TiC-Mo-Ni金属陶瓷首次被用作钢材高速精密切削的刀具材料。
最初,金属陶瓷是由 TiC 和镍合成的。虽然它具有与硬质合金相当的高强度和高硬度,但其韧性相对较差。
20世纪70年代,开发了TiC-TiN基金属陶瓷、无镍金属陶瓷。
这种现代金属陶瓷,以碳氮化钛Ti(C,N)颗粒为主要成分,加入少量第二硬质相(Ti,Nb,W)(C,N)和富钨钴结合剂,改善了金属的性能。陶瓷的韧性提高了其切削性能,从那时起,金属陶瓷越来越多地用于刀具开发。
金属陶瓷刀具以其优异的耐热性、耐磨性和化学稳定性,在高速切削和切削难加工材料领域显示出无可比拟的优势。
金属陶瓷+PVD涂层提高耐磨性
未来
金属陶瓷刀具在各个领域的应用日益增多,毫无疑问,金属陶瓷材料行业将得到进一步发展。
金属陶瓷还可采用 PVD 涂层以提高耐磨性。
发布时间:2023年2月8日