氮化硅陶瓷刀具的優(yōu)點(diǎn)：

 

 

1）硬度高，一般為93～94HRA，氮化硅的晶胞是由[Si-N4]四面體單元所組成，Si位于四面體的中間Si-N之間是很強(qiáng)的共價(jià)鍵結(jié)合，類(lèi)似于金剛石的[C-C4]四面體單元,所以氮化硅Si3N4也具有較高的硬度和耐磨性。有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，氣相沉積法制造的晶態(tài)Si3N4的顯微硬度可達(dá)5000，它僅次于金剛石和立方氮化硼，但卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于碳化鎢、碳化鈦和氧化鋁。所以Si3N4陶瓷刀具可具備比硬合金和氧化鋁基陶瓷刀具更高的切削性能，可加工硬質(zhì)合金難以加工或不能加工的高硬材料，如可以加工硬度高達(dá)65HRC的各類(lèi)淬硬鋼和硬化鑄鐵，免除退火加工所消耗的電力。其優(yōu)良的耐磨性，不僅延長(zhǎng)了刀具的切削壽命，而且還減少了加工中的換刀次數(shù)，從而保證切削工件時(shí)的小錐度和高精度，尤其在用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行高精密連續(xù)加工時(shí)，可減少對(duì)刀誤差和因磨損引起的不可預(yù)測(cè)的誤差，簡(jiǎn)化刀具誤差補(bǔ)償。

 

 

 

2）高強(qiáng)度，目前氮化硅陶瓷刀片的抗彎強(qiáng)度已達(dá)到750～1000Mpa，超過(guò)了高速鋼，與普通硬質(zhì)合金相當(dāng)。

 

 

 

3）耐熱性和抗高溫氧化性特別好，即使在 1200～1450℃切削高溫時(shí)仍能保持一定的硬度和強(qiáng)度進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間切削，因此允許采用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于硬質(zhì)合金刀具的切削速度實(shí)現(xiàn)高速切削。其切削速度比硬質(zhì)合金刀具提高3～10倍，因而能大幅度提高生產(chǎn)效率。實(shí)驗(yàn)證明，在眾多的陶瓷材料中，Si3N4陶瓷具有最佳的耐熱性 。

 

 

 

4）良好的斷裂韌性，斷裂韌性值是評(píng)價(jià)陶瓷刀片抗破損能力的重要指標(biāo)之一，它與材料的組成、結(jié)構(gòu)、工藝等因素有關(guān)。Si3N4系列陶瓷刀片的斷裂韌性值優(yōu)于其他系列陶瓷刀片（達(dá) 6～7MPam1/2），接近某些牌號(hào)的硬質(zhì)合金刀片，因而具有良好的抗沖擊能力，尤其在進(jìn)行銑、刨。鏜削及其它斷續(xù)切削時(shí)，更能顯示其優(yōu)越性

 

 

 

5）抗熱震性強(qiáng)，陶瓷材料的抗熱震性是指其在承受急劇溫度變化時(shí)，評(píng)價(jià)其抗破損能力的重要指標(biāo)。Si3N4系列陶瓷刀片的抗熱震性能指標(biāo)ΔT ，由于其強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低而高達(dá)600～800℃，明顯優(yōu)于其它系列陶瓷刀片（300～400℃），因而在高強(qiáng)度斷續(xù)零件的毛坯加工方面，顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性能。

 

 

 

6）陶瓷刀片切削時(shí)與金屬摩擦力小，切屑不易粘拼在刀片上，不易產(chǎn)生積屑瘤，加上可以進(jìn)行高速切削，所以在條件相同時(shí)，工件表面粗糙度比較低。

 

 

 

7）氮化硅陶瓷刀具的主要原料是自然界很豐富的氮和硅，用它代替硬質(zhì)合金，可節(jié)約大量w、Co、Ta和Nb等重要戰(zhàn)略金屬。

 

 

 

8）制造和磨削工藝比較簡(jiǎn)單，成本較低，Si3N4陶瓷的制造工藝比較簡(jiǎn)單，不需要高溫高壓合成設(shè)備。Si3N4陶瓷刀具可用人造金剛石砂輪磨削和金剛石研磨膏研磨。因此，這種刀片制造成本較低，便于推廣使用。