氧化鋁系陶瓷刀具    它是以A1₂O₃為主體的陶瓷材料，其中包括純氧化鋁陶瓷、氧化鋁中添加各種碳化物、氧化物、氮化物與硼化物等的組合陶瓷，以及在氧化鋁中同時(shí)添加化合物與粘接金屬的組合陶瓷等。純氧化鋁陶瓷，這是最早發(fā)展起來的一種陶瓷刀具材料，多呈白色。它是以純度99.9%以上的氧化鋁為主要成分并加入少量(0.1%~0.5%)MgO或其他玻璃氧化物如Cr₂O₃、TiO₂等混合成粉末經(jīng)冷壓或熱壓制成的。氧化鋁的晶粒尺寸對陶瓷刀具的機(jī)械性能影響很大,現(xiàn)晶粒尺寸已從過去的幾微米發(fā)展到現(xiàn)在的1~2um甚至小于1um，因而強(qiáng)度和硬度都有很大提高。氧化鋁的純度對陶瓷強(qiáng)度影響很大，純度越高，強(qiáng)度越大。氧化鋁陶瓷刀具最適于高速切削硬而脆金屬材料，如冷硬鑄鐵或淬硬鋼;用于大件機(jī)械零部件切削及用于高精度零件切削加工。氧化鋁陶瓷刀具短、小零件、鋼件斷續(xù)切削及Mg、A1、Ti及Be等單質(zhì)材料及其合金材料切削加工時(shí)效果較差，容易使刀具出現(xiàn)擴(kuò)散磨損或發(fā)生剝落與崩刃等缺陷。幾種氧化鋁基陶瓷刀具簡介如下所示。

(1)A1₂O₃-TiC陶瓷刀具。這是目前最引人注目的一種氧化物--碳化物混合陶瓷。在A1₂O₃中加入一定數(shù)量的(一般為15%~30%)的TiC可以提高陶瓷的抗彎強(qiáng)度及斷裂韌性，提高了抗機(jī)械沖擊能力，而且硬度也得以提高。氧化鋁基陶瓷刀具適用的切削速度如下表所示。

(2)A1₂O₃-Zr0₂陶瓷刀具。在A1₂O₃成分中加入Zr0₂后，Zr0₂的彌散相在陶瓷基體中起到了改善韌性的積極作用。在A1₂O₃中加入重量為1%左右的Zr0₂可提高斷裂韌性值。試驗(yàn)表明A1₂O₃-Zr0,陶瓷中，Zr0₂含量為20%時(shí)的耐磨性最高，這是陶瓷的強(qiáng)度及斷裂韌性也最大，這也進(jìn)一步說明提高陶瓷的強(qiáng)度特性可以提高其耐磨性。

(3)A1₂O₃-SiC晶須增強(qiáng)陶瓷刀具在A1₂O₃基體成分中加入15%~40%SiC晶須的增強(qiáng)陶瓷是最近幾年新開發(fā)的一種復(fù)合刀具材料。SiC晶須是一種單晶，具有一定的纖維結(jié)構(gòu)，其直徑小于1μm，長度10~300μm，其抗拉強(qiáng)度達(dá)7000MPa，抗拉彈性模量超過700GPa，熱穩(wěn)定性達(dá)1760℃，在這種增強(qiáng)陶瓷中SiC晶須的分布是很有規(guī)律的，它們牢固地與A1₂O₃晶體結(jié)為一體。SiC晶須增強(qiáng)陶瓷的強(qiáng)度及韌性、也可將導(dǎo)熱系數(shù)提高40%，使切削溫度降低。