陶瓷加工

陶瓷切削液是一款用于非金屬材料切削，研磨，磨削，鉆孔等加工上的一款產品。專用于陶瓷材料、氧化鋯、寶石、玉石玻璃等非金屬材料的加工。MB-135作為一款水溶性全合成切削在非金屬材料加工效果卓越，以起實惠的價格，卓越的性能。

如何選擇切削液 

選取金屬切削液，首先要根據切削加工的工藝條件及要求，初步判斷選取純油性金屬切削液或水溶性金屬切削液。通常我們可以根據機床供應商的推薦來選擇；其次，還可以根據常規經驗進行選取，如使用高速鋼刀具進行低速切削時，通常采用純油性金屬切削液，使用硬質合金刀具進行高速切削時，通常可以采用水溶性金屬切削液；對于供液困難或切削液不易達到切削區時采用純油性金屬切削液(如攻絲、內孔拉削等)，其他情況下通常可采用水溶性金屬切削液等。總之，要根據具體切削加工條件及要求，根據純油性金屬切削液和水溶性金屬切削液的不同特點，同時考慮各個工廠的不同實際情況，如車間的通風條件、廢液處理能力及前后道工序的切削液使用情況等，來選取具體的切削液類型。

陶瓷刀具切削加工時的磨損與潤滑

1.陶瓷刀具具有硬度高、耐磨性能及高溫力學性能優良、化學穩定性好、不易與金屬發生粘結等特點，可廣泛應用于難加(jia)(jia)工(gong)材料切(qie)削(xue)(xue)(xue)、超高(gao)速(su)切(qie)削(xue)(xue)(xue)、高(gao)速(su)干切(qie)削(xue)(xue)(xue)和(he)(he)硬(ying)切(qie)削(xue)(xue)(xue)等。陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最佳切(qie)削(xue)(xue)(xue)速(su)度比硬(ying)質合金(jin)(jin)刀(dao)具(ju)高(gao)3～10倍，可大(da)幅度提高(gao)切(qie)削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)工(gong)生產(chan)率。近(jin)三十年(nian)來，由于在(zai)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)具(ju)制(zhi)(zhi)造工(gong)藝中(zhong)實現了(le)(le)對(dui)原料純度和(he)(he)晶(jing)粒尺寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有效控制(zhi)(zhi)，開(kai)發了(le)(le)各種(zhong)(zhong)碳化(hua)(hua)物(wu)、氮化(hua)(hua)物(wu)、硼化(hua)(hua)物(wu)、氧化(hua)(hua)物(wu)、晶(jing)須或少量金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)添加(jia)(jia)技術，以及采(cai)用多種(zhong)(zhong)增韌補強(qiang)機(ji)制(zhi)(zhi)等，使陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度、韌性、抗(kang)沖擊性能等都有了(le)(le)較(jiao)大(da)提高(gao)。但陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)具(ju)并不(bu)是萬能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)具(ju)在(zai)切(qie)削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)工(gong)過(guo)程中(zhong)要承受高(gao)溫、高(gao)壓作用，不(bu)可避免地要受到不(bu)同(tong)(tong)程度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)損或破損。已(yi)有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)表明，每一種(zhong)(zhong)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)具(ju)都有其(qi)特定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)范圍，不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)具(ju)(或同(tong)(tong)種(zhong)(zhong)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)具(ju))在(zai)加(jia)(jia)工(gong)不(bu)同(tong)(tong)工(gong)件(jian)材料時其(qi)磨(mo)損形態和(he)(he)刀(dao)具(ju)壽命(ming)會有很大(da)不(bu)同(tong)(tong)，因(yin)此存在(zai)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)具(ju)與(yu)切(qie)削(xue)(xue)(xue)對(dui)象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最佳匹配問題。對(dui)于這方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)國內外已(yi)有一些(xie)文獻報道(dao)，但因(yin)實驗條(tiao)件(jian)和(he)(he)研(yan)究(jiu)方(fang)法各異(yi)，不(bu)同(tong)(tong)研(yan)究(jiu)者的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗結(jie)果和(he)(he)研(yan)究(jiu)結(jie)論也(ye)存在(zai)差異(yi)。   

本文在作(zuo)者已有的(de)(de)(de)研究基(ji)礎上，參(can)考(kao)國內外(wai)的(de)(de)(de)相關文獻報道，對(dui)陶瓷刀(dao)具切削加工時的(de)(de)(de)磨(mo)損、潤(run)滑以及(ji)陶瓷刀(dao)具與加工對(dui)象的(de)(de)(de)最佳匹配問題進行了綜合評述，以期對(dui)新(xin)型(xing)陶瓷刀(dao)具材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)研制與開(kai)發、實際(ji)加工中(zhong)陶瓷刀(dao)具的(de)(de)(de)選用與磨(mo)損控制等(deng)起到一定的(de)(de)(de)指(zhi)導(dao)和參(can)考(kao)作(zuo)用。   

2.陶瓷刀具切削加工時的磨損機理   

在(zai)陶(tao)(tao)瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)切(qie)(qie)削(xue)(xue)加(jia)工(gong)過程中，始終(zhong)存在(zai)兩個(ge)摩(mo)擦(ca)副(fu)，即(ji)前(qian)(qian)刀(dao)(dao)(dao)面與(yu)切(qie)(qie)屑間的(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)副(fu)和后(hou)(hou)刀(dao)(dao)(dao)面與(yu)工(gong)件間的(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)副(fu)。其中，前(qian)(qian)者(zhe)影響刀(dao)(dao)(dao)具(ju)前(qian)(qian)刀(dao)(dao)(dao)面的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)，后(hou)(hou)者(zhe)影響刀(dao)(dao)(dao)具(ju)后(hou)(hou)刀(dao)(dao)(dao)面的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)和已加(jia)工(gong)表面質量，前(qian)(qian)、后(hou)(hou)刀(dao)(dao)(dao)面的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)均影響刀(dao)(dao)(dao)具(ju)壽(shou)命。陶(tao)(tao)瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)主要用(yong)于高速(su)切(qie)(qie)削(xue)(xue)場合，切(qie)(qie)削(xue)(xue)溫(wen)度常可高達800～1000℃(甚(shen)至(zhi)更高)，切(qie)(qie)削(xue)(xue)壓力也很大。因此，陶(tao)(tao)瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)是機(ji)械磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)與(yu)化學(xue)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)綜合作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)結果，其磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)機(ji)制主要包括(kuo)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)、粘結磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)、化學(xue)反應、擴(kuo)散(san)(san)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)、氧(yang)化磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)等。已有(you)的(de)(de)(de)研究表明，陶(tao)(tao)瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)與(yu)切(qie)(qie)削(xue)(xue)條件密切(qie)(qie)相關。不(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)陶(tao)(tao)瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)材料(liao)在(zai)不(bu)(bu)(bu)同(tong)切(qie)(qie)削(xue)(xue)條件下(xia)加(jia)工(gong)不(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)工(gong)件材料(liao)時(shi)，占主導地位的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)機(ji)制可能有(you)所不(bu)(bu)(bu)同(tong)。如在(zai)低(di)速(su)切(qie)(qie)削(xue)(xue)時(shi)，由(you)于切(qie)(qie)削(xue)(xue)溫(wen)度較低(di)，其磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)機(ji)理往往表現為磨(mo)(mo)(mo)(mo)粒磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)；而在(zai)高速(su)切(qie)(qie)削(xue)(xue)時(shi)，則以高溫(wen)引(yin)起的(de)(de)(de)粘著磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)、化學(xue)反應、氧(yang)化磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)和擴(kuo)散(san)(san)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)為主。   

作者(zhe)的(de)研究表明：Al2O3基陶瓷刀(dao)具(ju)(ju)在(zai)(zai)連續切(qie)(qie)削(xue)鋼件時，其(qi)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)機理主(zhu)要(yao)為(wei)伴有微崩(beng)刃的(de)磨(mo)(mo)(mo)料磨(mo)(mo)(mo)損(sun)和(he)粘結(jie)(jie)(jie)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)，而(er)在(zai)(zai)切(qie)(qie)削(xue)鑄(zhu)鐵時主(zhu)要(yao)為(wei)磨(mo)(mo)(mo)料磨(mo)(mo)(mo)損(sun)。Wayne和(he)Brandt等人通過研究用Al2O3/SiCw陶瓷刀(dao)具(ju)(ju)加(jia)工(gong)Inconel 718材(cai)料得出結(jie)(jie)(jie)論：在(zai)(zai)低(di)速切(qie)(qie)削(xue)條件下(xia)，磨(mo)(mo)(mo)料磨(mo)(mo)(mo)損(sun)和(he)粘結(jie)(jie)(jie)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)為(wei)陶瓷刀(dao)具(ju)(ju)的(de)主(zhu)要(yao)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)機制；而(er)在(zai)(zai)高速切(qie)(qie)削(xue)條件下(xia)，粘結(jie)(jie)(jie)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)、化學反應和(he)擴(kuo)散(san)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)為(wei)陶瓷刀(dao)具(ju)(ju)的(de)主(zhu)要(yao)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)機制。由(you)(you)于(yu)Inconel 718材(cai)料高溫強度(du)高，塑性(xing)變形大(da)，加(jia)工(gong)硬(ying)化嚴重，切(qie)(qie)削(xue)力和(he)切(qie)(qie)削(xue)溫度(du)均很高。當切(qie)(qie)削(xue)溫度(du)小于(yu)900℃時，刀(dao)具(ju)(ju)前(qian)刀(dao)面以粘結(jie)(jie)(jie)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)為(wei)主(zhu)；當溫度(du)達到1200℃時，Ni就開始向(xiang)刀(dao)具(ju)(ju)中心擴(kuo)散(san)。由(you)(you)于(yu)Ni的(de)擴(kuo)散(san)，一方面使刀(dao)具(ju)(ju)材(cai)料表面硬(ying)度(du)下(xia)降(jiang)，性(xing)能降(jiang)低(di)；另一方面使刀(dao)具(ju)(ju)與(yu)工(gong)件的(de)親和(he)性(xing)增加(jia)，粘結(jie)(jie)(jie)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)增大(da)。因此(ci)，用Al2O3/SiCw陶瓷刀(dao)具(ju)(ju)加(jia)工(gong)Inconel 718時必須使用切(qie)(qie)削(xue)液(含氯(lv)化石(shi)蠟(la)的(de)切(qie)(qie)削(xue)液效果更(geng)好)。  

  Casto等人(ren)通過研究(jiu)用Al2O3/ZrO2陶(tao)瓷(ci)刀具(ju)加(jia)(jia)(jia)工AISI 1040材料得出結(jie)論：刀具(ju)的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)機理主(zhu)要表(biao)(biao)現(xian)為粘結(jie)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)和(he)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)，而用Si3N4陶(tao)瓷(ci)刀具(ju)加(jia)(jia)(jia)工AISI 1040鋼時(shi)，刀具(ju)表(biao)(biao)面(mian)存(cun)在嚴(yan)重的(de)(de)化(hua)學(xue)反(fan)應。用Al2O3/ZrO2和(he)Al2O3/TiCN陶(tao)瓷(ci)刀具(ju)加(jia)(jia)(jia)工AISI 4337鋼時(shi)，前刀面(mian)和(he)后刀面(mian)的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)機理不(bu)同。化(hua)學(xue)反(fan)應及塑性變形(xing)(xing)是前刀面(mian)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)的(de)(de)主(zhu)要原因，后刀面(mian)的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)機理則是陶(tao)瓷(ci)顆粒(li)(li)間發生斷裂，導致陶(tao)瓷(ci)顆粒(li)(li)脫落所(suo)致。Brandt發現(xian)了Al2O3基陶(tao)瓷(ci)刀具(ju)切削時(shi)表(biao)(biao)層的(de)(de)塑性變形(xing)(xing)現(xian)象，并認為這是由于(yu)Al2O3與(yu)FeO(鋼表(biao)(biao)面(mian)氧化(hua)產物)或(huo)MgO(陶(tao)瓷(ci)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji))反(fan)應形(xing)(xing)成了尖晶石結(jie)構(gou)，或(huo)者是Al2O3與(yu)SiO2、CaO作(zuo)用形(xing)(xing)成了低熔(rong)點(dian)、低硬度的(de)(de)化(hua)合物。作(zuo)者的(de)(de)研究(jiu)表(biao)(biao)明：Al2O3/TiB2陶(tao)瓷(ci)刀具(ju)在加(jia)(jia)(jia)工高(gao)強鋼和(he)淬硬鋼時(shi)具(ju)有較(jiao)好的(de)(de)耐磨(mo)(mo)(mo)(mo)性，隨著(zhu)TiB2含量的(de)(de)增加(jia)(jia)(jia)，刀具(ju)的(de)(de)耐磨(mo)(mo)(mo)(mo)性能(neng)增強。   

對于晶(jing)須(xu)(xu)增韌陶瓷刀具(ju)(ju)，由于晶(jing)須(xu)(xu)在(zai)熱壓(ya)過程(cheng)中定向分布于垂直熱壓(ya)軸平面(mian)(mian)，造成晶(jing)須(xu)(xu)在(zai)不(bu)同(tong)表面(mian)(mian)上的(de)分布差異，因此晶(jing)須(xu)(xu)增韌陶瓷刀具(ju)(ju)的(de)耐(nai)磨(mo)(mo)性(xing)能(neng)與(yu)晶(jing)須(xu)(xu)的(de)取向有關，θ=0°表面(mian)(mian)的(de)耐(nai)磨(mo)(mo)性(xing)能(neng)最(zui)差，而θ=90°表面(mian)(mian)的(de)耐(nai)磨(mo)(mo)性(xing)能(neng)最(zui)好。當刀具(ju)(ju)以后(hou)刀面(mian)(mian)磨(mo)(mo)損為主(zhu)時(shi)，應(ying)選(xuan)擇θ=90°表面(mian)(mian)作為刀具(ju)(ju)后(hou)刀面(mian)(mian)；當刀具(ju)(ju)以前刀面(mian)(mian)磨(mo)(mo)損為主(zhu)時(shi)，則應(ying)選(xuan)擇θ=90°表面(mian)(mian)作為刀具(ju)(ju)前刀面(mian)(mian)。當刀具(ju)(ju)前、后(hou)刀面(mian)(mian)同(tong)時(shi)存在(zai)較大(da)磨(mo)(mo)損時(shi)，應(ying)選(xuan)擇θ=45°表面(mian)(mian)作為刀具(ju)(ju)的(de)前(后(hou))刀面(mian)(mian)，以提高刀具(ju)(ju)的(de)抗磨(mo)(mo)損能(neng)力。   

Si3N4基(ji)(ji)陶(tao)瓷(ci)(ci)自七(qi)十年代(dai)后(hou)期開始作(zuo)為刀(dao)(dao)具(ju)(ju)材料使用(yong)(yong)，目前已在(zai)(zai)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)和鎳基(ji)(ji)合(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)削加工中(zhong)(zhong)得(de)到廣泛應用(yong)(yong)。Si3N4基(ji)(ji)陶(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)在(zai)(zai)高(gao)速(su)切(qie)(qie)削鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)時(shi)(shi)主(zhu)要發生(sheng)磨(mo)(mo)(mo)料磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)，而在(zai)(zai)高(gao)速(su)切(qie)(qie)削碳鋼(gang)時(shi)(shi)主(zhu)要發生(sheng)化(hua)(hua)學(xue)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)。化(hua)(hua)學(xue)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)本(ben)身在(zai)(zai)陶(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)總磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)量(liang)中(zhong)(zhong)所占比例一(yi)般并不大(da)，但(dan)化(hua)(hua)學(xue)作(zuo)用(yong)(yong)可(ke)使機械磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)的(de)(de)(de)(de)(de)程度(du)大(da)大(da)加劇，如化(hua)(hua)學(xue)溶(rong)解及擴散作(zuo)用(yong)(yong)會引起陶(tao)瓷(ci)(ci)表面(mian)強度(du)減弱，加劇刀(dao)(dao)具(ju)(ju)與(yu)(yu)(yu)工件(jian)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)粘(zhan)結(jie)(jie)，從(cong)(cong)而導致嚴(yan)重的(de)(de)(de)(de)(de)粘(zhan)結(jie)(jie)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)和微(wei)觀斷裂(lie)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)。用(yong)(yong)Si3N4陶(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)切(qie)(qie)削AISI 1045鋼(gang)時(shi)(shi)，其磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)率比切(qie)(qie)削灰鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)時(shi)(shi)高(gao)出(chu)兩個數(shu)量(liang)級；切(qie)(qie)削鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)時(shi)(shi)工件(jian)與(yu)(yu)(yu)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)Fe、Si等(deng)元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)相互擴散作(zuo)用(yong)(yong)比切(qie)(qie)削鋼(gang)時(shi)(shi)小得(de)多。切(qie)(qie)削鋼(gang)時(shi)(shi)，Si3N4陶(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)主(zhu)要與(yu)(yu)(yu)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)和工件(jian)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)作(zuo)用(yong)(yong)有(you)關，由于Si3N4顆粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)溶(rong)解及不斷被(bei)從(cong)(cong)玻璃相中(zhong)(zhong)拔除，Si3N4陶(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)表現出(chu)很高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)率。Si3N4陶(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)切(qie)(qie)削鋼(gang)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)率主(zhu)要歸因于以下兩種因素：①Si3N4氧化(hua)(hua)而在(zai)(zai)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)表面(mian)形成的(de)(de)(de)(de)(de)SiO2層不斷被(bei)磨(mo)(mo)(mo)去；②SiO2與(yu)(yu)(yu)工件(jian)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)FeO形成低(di)熔點(dian)共晶混合(he)(he)物。有(you)人對(dui)Sialon陶(tao)瓷(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)與(yu)(yu)(yu)鐵(tie)(tie)基(ji)(ji)合(he)(he)金間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)作(zuo)用(yong)(yong)進行過專門(men)研(yan)究，結(jie)(jie)果表明：在(zai)(zai)高(gao)溫下β′-Sialon顆粒(li)與(yu)(yu)(yu)鐵(tie)(tie)基(ji)(ji)合(he)(he)金發生(sheng)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應，硅和氮在(zai)(zai)鐵(tie)(tie)基(ji)(ji)合(he)(he)金中(zhong)(zhong)發生(sheng)溶(rong)解和擴散。鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)金元(yuan)素對(dui)Sialon與(yu)(yu)(yu)鋼(gang)之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)應活性有(you)一(yi)定影響，鎳、硅、碳、磷等(deng)元(yuan)素可(ke)降低(di)反(fan)(fan)應活性，而鉻、鉬、鈦、釩等(deng)元(yuan)素則會增大(da)反(fan)(fan)應活性。

雖然陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)刀具(ju)的(de)(de)磨(mo)(mo)損(sun)與切(qie)削條件(jian)密切(qie)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)關，但決定陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)刀具(ju)磨(mo)(mo)損(sun)特性的(de)(de)主要(yao)(yao)因(yin)素(su)仍是(shi)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)組分和微觀結構。陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)刀具(ju)磨(mo)(mo)損(sun)的(de)(de)基本現象(xiang)是(shi)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)及轉移，因(yin)此裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)與擴展將(jiang)(jiang)對(dui)磨(mo)(mo)損(sun)產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)重要(yao)(yao)影響(xiang)。陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)刀具(ju)材(cai)料(liao)(liao)多(duo)為(wei)(wei)復相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)，在(zai)(zai)(zai)(zai)晶(jing)(jing)界(jie)處(chu)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)玻(bo)(bo)璃相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)、雜質(zhi)等，且各相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)之間(jian)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)熱脹(zhang)失配和彈(dan)性模量(liang)的(de)(de)差別(bie)。晶(jing)(jing)界(jie)氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)的(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)會導致應(ying)力(li)集(ji)中(zhong)，氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)作(zuo)為(wei)(wei)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)源將(jiang)(jiang)誘導晶(jing)(jing)界(jie)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)，并且由于(yu)(yu)氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)主要(yao)(yao)在(zai)(zai)(zai)(zai)晶(jing)(jing)界(jie)上產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)，裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴展至氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)時(shi)與氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)連接，從(cong)(cong)而(er)(er)加(jia)速了(le)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)擴展。Rice等人的(de)(de)研究表明(ming)：氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)率的(de)(de)增加(jia)使(shi)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)刀具(ju)的(de)(de)耐磨(mo)(mo)性能(neng)大(da)大(da)降(jiang)低，彈(dan)性模量(liang)與熱脹(zhang)失配所產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)過(guo)大(da)殘余應(ying)力(li)會導致材(cai)料(liao)(liao)在(zai)(zai)(zai)(zai)未受外載時(shi)就產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)開裂(lie)(lie)(lie)。由于(yu)(yu)多(duo)晶(jing)(jing)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)所加(jia)的(de)(de)添加(jia)劑(ji)在(zai)(zai)(zai)(zai)燒結過(guo)程(cheng)中(zhong)主要(yao)(yao)以玻(bo)(bo)璃相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)形(xing)(xing)式存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)于(yu)(yu)晶(jing)(jing)界(jie)上，在(zai)(zai)(zai)(zai)高(gao)速切(qie)削產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)高(gao)溫條件(jian)下，玻(bo)(bo)璃相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)粘(zhan)度降(jiang)低而(er)(er)發生(sheng)塑性流動，導致晶(jing)(jing)界(jie)滑移，并在(zai)(zai)(zai)(zai)晶(jing)(jing)界(jie)交界(jie)處(chu)產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)應(ying)力(li)集(ji)中(zhong)現象(xiang)。如果應(ying)力(li)集(ji)中(zhong)使(shi)得相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鄰(lin)晶(jing)(jing)粒完全塑性變(bian)形(xing)(xing)，則會使(shi)應(ying)力(li)松弛，如果不(bu)能(neng)與鄰(lin)近晶(jing)(jing)界(jie)變(bian)形(xing)(xing)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)適(shi)應(ying)，則應(ying)力(li)集(ji)中(zhong)將(jiang)(jiang)使(shi)晶(jing)(jing)界(jie)處(chu)產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)。裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)成(cheng)核(he)后，隨著晶(jing)(jing)界(jie)滑移程(cheng)度的(de)(de)不(bu)斷(duan)(duan)增加(jia)，將(jiang)(jiang)會引起裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)。陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)刀具(ju)材(cai)料(liao)(liao)晶(jing)(jing)體中(zhong)的(de)(de)大(da)量(liang)位(wei)錯(cuo)(cuo)為(wei)(wei)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)成(cheng)核(he)提供了(le)另一(yi)種(zhong)方(fang)式，隨著磨(mo)(mo)損(sun)過(guo)程(cheng)的(de)(de)不(bu)斷(duan)(duan)進行(xing)，位(wei)錯(cuo)(cuo)不(bu)斷(duan)(duan)增殖，在(zai)(zai)(zai)(zai)晶(jing)(jing)界(jie)處(chu)就會形(xing)(xing)成(cheng)更(geng)多(duo)因(yin)位(wei)錯(cuo)(cuo)而(er)(er)產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)微裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)，這些裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)接就會形(xing)(xing)成(cheng)連續裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)，從(cong)(cong)而(er)(er)導致陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)刀具(ju)耐磨(mo)(mo)性能(neng)下降(jiang)。 

3.陶瓷刀具切削加工時的潤滑   

對于陶瓷刀具在切削加工中是否需要潤滑目前看法尚不統一。有些學者認為，陶瓷刀具具有高硬度、高熔點、耐高溫等特點，且抗熱震性較差，對熱應力很敏感，不適當的冷卻作用會使刀具產生熱裂紋而發生破損，因此陶瓷刀具切削加工時不需冷卻和潤滑即可滿足使用要求。但也有不少研究者認為，陶瓷刀具在加工某些難加工材料時(如用晶須增韌陶瓷刀具加工鎳基高溫合金)，必須充分使用切削液(含氯化石蠟的切削液效果更好)。采用適當的冷卻和潤滑對減小陶瓷刀具磨損、延長其使用壽命十分有益。   Tonshoff等人研究了Al2O3/TiC陶瓷刀具車削淬硬鋼時潤滑劑的作用，切削試驗分別在干切削和不同潤滑劑潤滑條件下進行。結果表明：刀具的磨損、已加工表面質量以及切屑的形成均受到潤滑劑的影響。與干切削相比，采用潤滑劑的刀具壽命延長，工件已加工表面質量顯著提高。這主要是因為潤滑劑中的極壓添加劑在切削條件下與工件表面發生摩擦化學反應而形成了化學吸附膜。通過對潤滑切削條件下的工件表面進行成分分析，發現了含FeS和FePO4等成分的極壓潤滑膜，正是這種極壓潤滑膜降低了切削摩擦力，抑制了粘結的發生，從而減小了刀具磨損。
Cheryl對Si3N4 / TiC陶瓷(ci)材(cai)(cai)料(liao)在(zai)(zai)900℃高(gao)(gao)溫(wen)下的(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦磨(mo)損(sun)試驗研究表(biao)明：Si3N4和(he)TiC在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)氧(yang)化(hua)，在(zai)(zai)摩(mo)(mo)擦表(biao)面(mian)(mian)生(sheng)(sheng)(sheng)成含(han)Si和(he)Ti的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)物保護膜，可(ke)(ke)顯著(zhu)降(jiang)低摩(mo)(mo)擦系(xi)(xi)數，并有(you)(you)(you)利于提高(gao)(gao)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)耐(nai)磨(mo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。用(yong)Si3N4基(ji)和(he)Al2O3基(ji)陶瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)進(jin)(jin)行(xing)鎳基(ji)合金的(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)試驗發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)，干(gan)(gan)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)條件下刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)失效(xiao)的(de)(de)(de)主要原因是嚴重的(de)(de)(de)前刀(dao)(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)磨(mo)損(sun)及切(qie)(qie)(qie)屑在(zai)(zai)刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)上(shang)的(de)(de)(de)粘結(jie)(jie)，而(er)使(shi)用(yong)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)改善了(le)刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，提高(gao)(gao)了(le)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)效(xiao)率(lv)和(he)加工件的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)質量(liang)。有(you)(you)(you)人曾對多種潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)、添加劑(ji)(ji)對陶瓷(ci)—金屬摩(mo)(mo)擦副(fu)的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong)進(jin)(jin)行(xing)了(le)研究，發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)油基(ji)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)液比(bi)(bi)水基(ji)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)液更為有(you)(you)(you)效(xiao)。如使(shi)用(yong)含(han)二烷基(ji)二硫化(hua)磷酸鋅(ZDDP)的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)油進(jin)(jin)行(xing)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)，Si3N4陶瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)45鋼時(shi)(shi)的(de)(de)(de)磨(mo)損(sun)率(lv)與干(gan)(gan)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)相比(bi)(bi)可(ke)(ke)減(jian)(jian)小(xiao)兩(liang)個數量(liang)級，切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)不銹(xiu)鋼時(shi)(shi)的(de)(de)(de)磨(mo)損(sun)率(lv)比(bi)(bi)干(gan)(gan)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)時(shi)(shi)可(ke)(ke)減(jian)(jian)小(xiao)一個數量(liang)級。表(biao)面(mian)(mian)分析發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)，Si3N4及工件的(de)(de)(de)磨(mo)損(sun)表(biao)面(mian)(mian)上(shang)有(you)(you)(you)ZnO、FeS、FePO4等摩(mo)(mo)擦化(hua)學反應產物生(sheng)(sheng)(sheng)成。    作(zuo)者曾對Al2O3/TiB2陶瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)干(gan)(gan)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)淬(cui)硬鋼進(jin)(jin)行(xing)了(le)試驗研究，結(jie)(jie)果表(biao)明：該(gai)陶瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)高(gao)(gao)速(su)干(gan)(gan)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)時(shi)(shi)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)有(you)(you)(you)自潤(run)滑(hua)(hua)(hua)功(gong)能(neng)(neng)。當切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)速(su)度(du)較低時(shi)(shi)，切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)溫(wen)度(du)也較低，刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)磨(mo)損(sun)機制主要表(biao)現(xian)(xian)(xian)為磨(mo)料(liao)磨(mo)損(sun)與粘結(jie)(jie)磨(mo)損(sun)；當切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)速(su)度(du)很高(gao)(gao)時(shi)(shi)，刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)表(biao)面(mian)(mian)平(ping)均(jun)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)溫(wen)度(du)較高(gao)(gao)，實際瞬時(shi)(shi)最高(gao)(gao)溫(wen)度(du)大于平(ping)均(jun)溫(wen)度(du)，切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)后刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磨(mo)損(sun)區的(de)(de)(de)XRD譜圖(tu)中出現(xian)(xian)(xian)了(le)TiO2衍射峰，這表(biao)明TiB2在(zai)(zai)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)高(gao)(gao)溫(wen)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)了(le)氧(yang)化(hua)。TiB2的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)物TiO2能(neng)(neng)在(zai)(zai)切(qie)(qie)(qie)屑與刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)前刀(dao)(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)之間起到(dao)固(gu)體潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，進(jin)(jin)而(er)可(ke)(ke)減(jian)(jian)小(xiao)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)力和(he)前刀(dao)(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)平(ping)均(jun)摩(mo)(mo)擦系(xi)(xi)數μ，并能(neng)(neng)減(jian)(jian)輕(qing)刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)粘結(jie)(jie)磨(mo)損(sun)，提高(gao)(gao)刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)耐(nai)磨(mo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。  

4.陶瓷刀具與加工對象的匹配   

每一種(zhong)陶(tao)瓷刀具(ju)都(dou)有其特定的加(jia)工(gong)范圍，不同的陶(tao)瓷刀具(ju)(或同種(zhong)陶(tao)瓷刀具(ju))在加(jia)工(gong)不同工(gong)件材(cai)料(liao)時其磨損形態(tai)和(he)刀具(ju)壽命有很大差別。因(yin)此，每一種(zhong)陶(tao)瓷刀具(ju)都(dou)有其最(zui)佳(jia)加(jia)工(gong)對象(xiang)(xiang)，即存在陶(tao)瓷刀具(ju)與加(jia)工(gong)對象(xiang)(xiang)的最(zui)佳(jia)匹配問(wen)題。   

Al2O3基(ji)陶瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)中含有鋁(lv)元素，因此(ci)Al2O3基(ji)陶瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)在加(jia)工鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合金(jin)時(shi)存在較大(da)親和(he)力，刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)會產生較大(da)的(de)粘(zhan)結(jie)(jie)磨損(sun)和(he)擴散磨損(sun)。Al2O3/TiC和(he)Al2O3(/W，Ti)C等(deng)陶瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)中含有鋁(lv)及(ji)鈦元素，用(yong)此(ci)類陶瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)加(jia)工鈦及(ji)鈦合金(jin)、鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合金(jin)時(shi)也存在較大(da)親和(he)力，因此(ci)它(ta)們都(dou)不適合加(jia)工鋁(lv)、鈦及(ji)其(qi)(qi)合金(jin)。純(chun)鐵(tie)與(yu)Al2O3刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)之間(jian)的(de)粘(zhan)結(jie)(jie)傾(qing)向比鋼(gang)和(he)鑄鐵(tie)更大(da)，純(chun)Al2O3陶瓷(ci)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)在切削純(chun)鐵(tie)時(shi)約在500℃就開始粘(zhan)結(jie)(jie)，與(yu)其(qi)(qi)它(ta)超硬刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(如金(jin)剛石、立方(fang)氮化硼刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju))相比，Al2O3刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)與(yu)鐵(tie)之間(jian)的(de)擴散作用(yong)最小。   

SiC顆粒或SiC晶(jing)須增韌(ren)的Al2O3刀(dao)具(ju)在(zai)加工(gong)(gong)鎳基(ji)合(he)金時(shi)表(biao)現出(chu)優良的切削(xue)性(xing)能，但(dan)在(zai)加工(gong)(gong)鋼(gang)時(shi)，因Fe容易與SiC發(fa)生(sheng)反(fan)應(ying)而使刀(dao)具(ju)材(cai)料急劇磨損。用含(han)有(you)SiC的陶瓷刀(dao)具(ju)加工(gong)(gong)淬硬鋼(gang)時(shi)，在(zai)切削(xue)高(gao)溫(wen)作用下，SiC很容易與工(gong)(gong)件中的Fe產生(sheng)化學反(fan)應(ying)，反(fan)應(ying)式為(wei)  

4Fe+SiC→FeSi+Fe3C    

切(qie)削(xue)(xue)速(su)度(du)(du)(du)越高(gao)，切(qie)削(xue)(xue)溫(wen)度(du)(du)(du)也隨之升高(gao)，會(hui)進一步加(jia)劇Fe與(yu)SiC的(de)(de)(de)(de)反應速(su)度(du)(du)(du)。SiC晶(jing)須(xu)與(yu)Fe反應后(hou)使(shi)晶(jing)須(xu)原有的(de)(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)和耐(nai)(nai)磨(mo)(mo)性能(neng)降低，晶(jing)須(xu)與(yu)基體的(de)(de)(de)(de)結合(he)強度(du)(du)(du)削(xue)(xue)弱，因而晶(jing)須(xu)在(zai)磨(mo)(mo)粒作用(yong)下(xia)容易脫落，從而減弱晶(jing)須(xu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)韌(ren)作用(yong)。此(ci)外，陶(tao)瓷(ci)刀(dao)具(ju)在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)還會(hui)產生(sheng)溶解磨(mo)(mo)損，表(biao)1為陶(tao)瓷(ci)刀(dao)具(ju)材料(liao)各組分與(yu)Fe在(zai)1323℃溫(wen)度(du)(du)(du)時的(de)(de)(de)(de)溶解度(du)(du)(du)。由(you)表(biao)可見，Al2O3和ZrO2在(zai)Fe中(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶解度(du)(du)(du)最小，溶解度(du)(du)(du)由(you)大到小的(de)(de)(de)(de)順序為：SiC→TiN→TiC→Al2O3→ZrO2。在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)SiC在(zai)Fe中(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶解度(du)(du)(du)比TiC和TiN的(de)(de)(de)(de)溶解度(du)(du)(du)高(gao)兩個數量(liang)級以上。由(you)于Fe與(yu)SiC晶(jing)須(xu)的(de)(de)(de)(de)化學反應及相互溶解，使(shi)刀(dao)具(ju)材料(liao)中(zhong)Fe元(yuan)素含(han)量(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)，進一步增(zeng)(zeng)大了刀(dao)具(ju)與(yu)工件的(de)(de)(de)(de)粘著傾向，因此(ci)對刀(dao)具(ju)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)磨(mo)(mo)性能(neng)不利。因此(ci)，含(han)有SiC顆(ke)粒或SiC晶(jing)須(xu)的(de)(de)(de)(de)陶(tao)瓷(ci)刀(dao)具(ju)不適合(he)加(jia)工鋼件。   

表1陶瓷刀具材料組分1323℃時在Fe中(zhong)的(de)溶解(jie)度材料組分-溶解(jie)度 (mol%)ZrO2-3.6×10-8 Al2O3-5.6×10-7 TiC-1.0×10-3 TiN-1.9×10-3 SiC-6.4×10-1   

Al2O3/ZrO2陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)中的(de)(de)(de)材料組(zu)分Al2O3和(he)(he)ZrO2在(zai)高(gao)(gao)溫下的(de)(de)(de)化學(xue)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，且與Fe的(de)(de)(de)溶解度(du)(du)很小(xiao)，不(bu)(bu)易(yi)向(xiang)工(gong)(gong)(gong)件材料中擴(kuo)(kuo)散及溶解，因此(ci)Al2O3/ZrO2具(ju)(ju)有(you)較好(hao)(hao)耐(nai)(nai)磨(mo)性(xing)(xing)(xing)能。由(you)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)Al2O3/ZrO2陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)在(zai)高(gao)(gao)溫(1170℃以上)下ZrO2的(de)(de)(de)增(zeng)韌效果(guo)會(hui)顯著減小(xiao)，所以Al2O3/ZrO2陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)不(bu)(bu)適合(he)溫度(du)(du)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)速(su)(su)或超高(gao)(gao)速(su)(su)切(qie)削(xue)(xue)，只適合(he)在(zai)較低(di)切(qie)削(xue)(xue)速(su)(su)度(du)(du)范圍(wei)內進行(xing)切(qie)削(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)，Si3N4基(ji)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)適于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)高(gao)(gao)速(su)(su)切(qie)削(xue)(xue)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)，加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)鎳基(ji)合(he)金也(ye)(ye)能取得滿(man)意結果(guo)，但切(qie)削(xue)(xue)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼時則磨(mo)損(sun)嚴重。由(you)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)Si3N4和(he)(he)Fe之(zhi)間存在(zai)較大親和(he)(he)力以及Si和(he)(he)Fe之(zhi)間的(de)(de)(de)相(xiang)互擴(kuo)(kuo)散，高(gao)(gao)速(su)(su)切(qie)削(xue)(xue)產生的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫會(hui)大大加(jia)(jia)(jia)劇Si3N4與這類工(gong)(gong)(gong)件間的(de)(de)(de)化學(xue)作用及元(yuan)素擴(kuo)(kuo)散，加(jia)(jia)(jia)劇Si3N4刀(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)磨(mo)損(sun)，所以Si3N4刀(dao)(dao)具(ju)(ju)也(ye)(ye)不(bu)(bu)適合(he)高(gao)(gao)速(su)(su)切(qie)削(xue)(xue)純鐵(tie)(tie)和(he)(he)碳鋼等(deng)材料。總(zong)的(de)(de)(de)來(lai)說，Al2O3基(ji)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)具(ju)(ju)有(you)良好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)磨(mo)損(sun)性(xing)(xing)(xing)能及耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(均高(gao)(gao)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)Si3N4基(ji)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju))，且其(qi)高(gao)(gao)溫化學(xue)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)很好(hao)(hao)，不(bu)(bu)易(yi)與鐵(tie)(tie)元(yuan)素發生相(xiang)互擴(kuo)(kuo)散或化學(xue)反應(ying)，因而Al2O3基(ji)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)應(ying)用范圍(wei)最廣，適于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)高(gao)(gao)速(su)(su)切(qie)削(xue)(xue)鋼、鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)及其(qi)合(he)金；Si3N4基(ji)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)斷裂(lie)韌性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)抗熱裂(lie)性(xing)(xing)(xing)高(gao)(gao)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)Al2O3基(ji)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)，適于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)斷續(xu)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)及鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)合(he)金；ZrO2增(zeng)韌陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)室溫韌性(xing)(xing)(xing)較高(gao)(gao)，適于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)斷續(xu)切(qie)削(xue)(xue)，但不(bu)(bu)適合(he)溫度(du)(du)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)速(su)(su)或超高(gao)(gao)速(su)(su)切(qie)削(xue)(xue)；添加(jia)(jia)(jia)SiC的(de)(de)(de)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)最適合(he)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)鎳基(ji)高(gao)(gao)溫合(he)金、純鎳和(he)(he)高(gao)(gao)鎳合(he)金等(deng)，但不(bu)(bu)適于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)鋼和(he)(he)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)。  

5.結語   

綜上所(suo)述(shu)，不(bu)同(tong)(tong)種類(lei)的(de)陶瓷刀(dao)具(ju)(ju)(或(huo)同(tong)(tong)種類(lei)刀(dao)具(ju)(ju))加工不(bu)同(tong)(tong)工件時，其磨(mo)損形態不(bu)同(tong)(tong)。冷卻(que)(que)與潤(run)滑對(dui)陶瓷刀(dao)具(ju)(ju)的(de)磨(mo)損和刀(dao)具(ju)(ju)壽命會產生很大影響，采用適當的(de)冷卻(que)(que)和潤(run)滑對(dui)減小陶瓷刀(dao)具(ju)(ju)磨(mo)損、延(yan)長使用壽命十(shi)分有益。   

在(zai)實際應用中，每一種陶瓷刀(dao)具(ju)都有其特定的加工范圍，陶瓷刀(dao)具(ju)與其加工對象之間存在(zai)最佳(jia)(jia)匹配(pei)問題，應根據所加工的工件(jian)材(cai)料(liao)選擇合適的刀(dao)具(ju)材(cai)料(liao)，并根據刀(dao)具(ju)材(cai)料(liao)中是否含有高溫下易與工件(jian)材(cai)料(liao)發生(sheng)擴散及化學作用的組分來確定最佳(jia)(jia)切削(xue)用量。