一、陶瓷
刀具用陶瓷按化學成分可分為:
1.高純氧化鋁陶瓷
主要用Al203,加微量添加劑(MgO),經(jīng)冷壓燒結而成,硬度為91~92HRA,抗彎強度為0.392~0.491GPa。
2.復合氧化鋁陶瓷
在Al203,基體中添加 TiC、Ni、Mo,經(jīng)熱壓成形,硬度達到93~94HRA,抗彎強度為0.589~0.785GPa。
3.復合氮化硅陶瓷
在Si3N4基體中添加 TiC和Co,經(jīng)熱壓成形,它的力學性能與復合氧化鋁陶瓷相近。
陶瓷有很高的硬度和耐磨性,耐熱性高達1200℃以上,切削速度可比硬質(zhì)合金高2~5倍。陶瓷化學穩(wěn)定性好,與金屬的親和力小,抗黏結和抗擴散磨損的能力強。
陶瓷的最大點是抗彎強度很低,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,因為金剛石中的碳原子和鐵有很強的化學親和力,在高溫條件下,鐵原子容易與碳原子作用而使其轉化為石墨結構,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合刀片(在硬質(zhì)合金基體上燒結一層厚度約為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變而成,其硬度高達8000~9000HV,耐磨性好,耐熱性高達1400℃。
因此,可對高溫合金、淬硬鋼、冷硬鑄鐵進行半精加工和精加工。