從刀具材料發(fā)展角度淺談陶瓷刀片的使用及市場(chǎng)

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綜述刀具材料之陶瓷刀片
    在金屬切削加工領(lǐng)域,刀具材料經(jīng)歷了碳素工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷及超硬材料等幾個(gè)發(fā)展階段。相比高速鋼和硬質(zhì)合金刀具等傳統刀具材料,陶瓷刀片在高速切削領(lǐng)域和切削難加工材料方面顯示了傳統刀具無(wú)法比擬的優(yōu)勢;隨著(zhù)刀具材料發(fā)展,新型陶瓷刀片不斷出現,預計20 年后,在世界范圍內陶瓷刀片在機械加工刀具中所占比重將達15%~20%。有專(zhuān)家認為:陶瓷刀具材料是二十一世紀有希望、有競爭力的刀具材料,它的發(fā)展有可能引起切削加工技術(shù)的第三次革命。
    陶瓷刀片的分類(lèi)及發(fā)展現狀
    陶瓷刀片的品種、牌號很多,按其主要成分大致可分為氧化鋁(Al2O3)系陶瓷刀片和氮化硅(Si3N4)系陶瓷刀片兩大類(lèi),目前世界上生產(chǎn)的95%的陶瓷刀片屬于氧化鋁(Al2O3)系,其它為氮化硅(Si3N4)系。
    陶瓷刀片的使用范圍
    氧化鋁(Al2O3)系陶瓷刀片的使用范圍:主要用于加工各種鑄鐵(灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、冷硬鑄鐵、高合金耐磨鑄鐵等)和各種鋼料(碳素結構鋼、合金結構鋼、高強度鋼、高錳鋼、淬硬鋼等);也可加工銅合金、石墨、工程塑料和復合材料。由于鋁元素的化學(xué)親合作用,Al2O3陶瓷刀片不適于加工鋁合金和鈦合金。
    氮化硅(Si3N4)系陶瓷刀片的加工范圍與Al2O3系氧化鋁陶瓷刀片近似,但是Si3N4系陶瓷刀片不適合加工產(chǎn)生長(cháng)屑的鋼料。Si3N4系氮化硅陶瓷刀片特別適合加工灰鑄鐵(鑄鐵加工用刀具有一半可被Si3N4系陶瓷刀片替代), 其中Sialon陶瓷刀片主要用于加工鑄鐵(含冷硬鑄鐵)與高溫合金。
    陶瓷刀片的市場(chǎng)現狀
    由于使用陶瓷刀片可以改變傳統的機械加工工藝,解決各行業(yè)難加工材料的切削加工問(wèn)題,提高加工效率,節約生產(chǎn)硬質(zhì)合金刀具所需的大量貴重金屬(如W、Co,及Ti等),因此,在國外陶瓷刀片的使用越來(lái)越廣泛,并且大量應用于數控機床。在美國,陶瓷刀片占全部刀具市場(chǎng)份額的3%~4%,在日本該份額為8%~10% ,在德國約為12%。在一些特殊加工過(guò)程中,陶瓷刀片所占比例更大。據估計,今后陶瓷刀片占整個(gè)刀具市場(chǎng)的份額可能增加到15%~20%。
    目前我國陶瓷刀片的市場(chǎng)還處于起步階段,陶瓷刀片主要用于硬質(zhì)合金刀具難以切削的工件粗加工,在精密加工中應用較少。由于人們普遍認為陶瓷刀片性能不穩定,目前國內陶瓷刀片占總刀具使用量的比例不超過(guò)1%。
     其實(shí),陶瓷用于切削刀具的時(shí)候比硬質(zhì)合金早,但因為陶瓷刀片脆性原因,成長(cháng)很慢。隨著(zhù)我國機械加工行業(yè)的進(jìn)步,刀具材料也在不斷更顯換代來(lái)滿(mǎn)足加工需求,筆者相信,隨著(zhù)刀具材料發(fā)展,以及對于新型陶瓷刀具材料的不斷研究,陶瓷刀片的市場(chǎng)將在機械加工刀具材料領(lǐng)域中不斷提升。


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山東東晟泰機械工具有限公司|陶瓷刀片|氧化鋁陶瓷刀片|氮化硅陶瓷刀片|CBN刀片|整體CBN刀片|焊接CBN刀片

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