金屬陶瓷是一種由金屬或合金與一種或幾種陶瓷相所組成的非均質(zhì)復(fù)合材料,,其中后者約占15%~85%(體積),,同時(shí)在制備溫度下,,金屬和陶瓷相之間的溶解度相當(dāng)小。用于制造刀具的金屬陶瓷(TiC(TIN)-WC+Ni(Mo)+Mo2C)的 TiC(N)基硬質(zhì)合金是以TiC(陶瓷)為基體(有時(shí)加入了其他碳化物和氮化物),,Ni,、Mo或Co(金屬)為結(jié)合劑的硬質(zhì)合金材料(通常含10%~20%的結(jié)合劑)。
TiC(N)基硬質(zhì)合金合金的硬度很高(90~94HRA),,幾乎達(dá)到了陶瓷的水平,,所以也稅為“金屬陶瓷”(見圖2-17)。特別是TiC(N)與鋼的粘接溫度高,,故抗月牙洼磨損性非常好,。其最大的優(yōu)點(diǎn)在于其材質(zhì)與被加工材料的親和性極低,故不易產(chǎn)生粘刀和積屑瘤現(xiàn)象,,使加工表面非常光潔平整,。其刀具壽命比WC基硬質(zhì)合金提高幾倍。但抗彎強(qiáng)度和韌性比WC基硬質(zhì)合金差,,抗塑性變形能力和抗崩刃性能差,,因此主要用于高速精加工或半精加工碳鋼、不銹鋼,、球墨鑄鐵等,,不適宜于重切削及斷續(xù)切削。通過添加WC,、TaC,、TiN、TaN等碳化物,,使其抗彎強(qiáng)度和韌性達(dá)到WC基硬質(zhì)合金的水平,。金屬陶瓷的特點(diǎn)歸納為:
(1)密度低,、硬度和熱硬性高于WC基硬質(zhì)合金,。
(2)耐磨性和抗月牙洼磨損能力強(qiáng)。
(3)化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性能好,。
(4)與工件材料的親合力小,,對(duì)鋼的摩擦系數(shù)小,不易產(chǎn)生粘刀和積屑瘤現(xiàn)象(5)熱膨脹系數(shù)高于WC基硬質(zhì)合金,。
金屬陶瓷是一種適用于精加工的刀具材料,,可保證較好的尺寸精度與表面粗糙度。金屬陶瓷主要應(yīng)用于鋼材料等長(zhǎng)切屑材料的加工,,目前已用來加工鑄鐵與不銹鋼等材料,。使用金屬陶瓷刀具的要點(diǎn)是選擇適當(dāng)?shù)镀螤睢⒌都獍霃脚c槽形(材質(zhì)與幾何形狀的優(yōu)化組合),。為獲得最佳的生產(chǎn)率與安全性,,進(jìn)給量應(yīng)盡可能加大,,背吃刀量應(yīng)盡可能最小。