(1)納米金屬陶瓷刀具 這是合肥工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院新近開發(fā)出的一種新型氧化鋁基陶瓷刀具,。它是在傳統(tǒng)的Al2 O3-TiC金屬陶瓷中加入納米材料TiN(氮化鈦)和AlN(氮化鋁)改性而成,,從而可細(xì)化晶粒、優(yōu)化材料力學(xué)性能,。使用表明,,這是一種高技術(shù)含量、高附加值的新型刀具,可部分取代K20(YG8),、P10(YT15)等硬質(zhì)合金刀具,,刀具壽命可提高2倍以上,而生產(chǎn)成本則與K20(YG8)刀具相當(dāng),。
(2)涂層氮化硅陶瓷刀具 Si3 N4基陶瓷的韌性優(yōu)于Al2 O3基陶瓷,,但其耐磨性稍差。切削鑄鐵時(shí),,Si3 N4陶瓷刀具的后刀面磨損大于Al2 O3陶瓷刀具,;切削鋼料時(shí),Si3 N4陶瓷刀具的月牙洼磨損較大,。為此,,國(guó)外在Si3 N4基陶瓷表面上施以TiN、TiC,、Ti(C,,N)和Al2 O3等涂層,可單涂層,,也可多涂層,。經(jīng)涂層后的氮化硅刀具其磨損量為未涂層的1/3,在加工普通鑄鐵的切削速度可達(dá)200~1000m/min,,且壽命更長(zhǎng),。例如,Sandvik公司的GC1690涂層氮化硅陶瓷刀具在加工高強(qiáng)度灰鑄鐵時(shí)的進(jìn)給量達(dá)0.4mm/r,,切削速度為500m/min,。Seco日本公司的涂層Si3 N4陶瓷刀具,切削鋼材時(shí)抗月牙洼磨損的能力強(qiáng),,其切削速度可達(dá)Al2 O3基陶瓷刀具的切削速度,,但進(jìn)給量卻大于后者而接近涂層硬質(zhì)合金刀具,可使材料切除率大大提高,。
(3)TiB2基陶瓷刀具 這是美國(guó)佐治亞州理工學(xué)院利用自擴(kuò)散高溫合成工藝(Self-propagating High-temperature Synthesis-process,,SHS)研制出的一種新型陶瓷刀具,其商品名為Advanced TiB2,。它的硬度是氮化硅的2倍,,密度是硬質(zhì)合金的1/3,而顯微硬度則比硬質(zhì)合金高(900~1000)HV,,其切削性能介于硬質(zhì)合金和超硬材料CBN之間,,用其銑削和車削黑色和有色金屬、硬度大于52HRC的淬硬鋼和高溫合金等材料時(shí),,刀具壽命可比現(xiàn)有的硬質(zhì)合金刀具長(zhǎng)56倍,。
此外,近幾年來(lái)ZrO2基陶瓷刀具的性能提高也取得了重要進(jìn)展。ZrO2基陶瓷適于加工各種鋁合金,,包括硅含量高的硅鋁合金,。所以有人認(rèn)為,TiB2基陶瓷,、ZrO2基陶瓷與現(xiàn)在已在使用的Si3 N4基陶瓷一樣,,有可能成為未來(lái)使用的主要刀具陶瓷材料。