(1)純氧化鋁陶瓷 其中Al2 O3的成分在99.9%以上,多呈白色,俗稱(chēng)白陶瓷。我國(guó)成都工具研究所生產(chǎn)的P1牌號(hào)屬于這一類(lèi)。它的耐磨性好,用于切削灰鑄鐵有較好效果,也可切削普通碳鋼。但因其強(qiáng)度低,抗熱振性及斷裂韌性較差,切削時(shí)易崩刃,故目前已被其他Al2 O3復(fù)合陶瓷取代。
(2)氧化鋁-碳化物系復(fù)合陶瓷 它是在Al2 O3基體中加入TiC、WC、Mo2 C、TaC、NbC、Cr3 C2等成分經(jīng)熱壓燒結(jié)而成,但使用最多的是Al2 O3-TiC復(fù)合陶瓷。隨著TiC含量(30%~50%)的不同,其切削性能也有差異。這類(lèi)陶瓷主要用于切削淬硬鋼和各種耐磨鑄鐵。我國(guó)生產(chǎn)的牌號(hào)有M16、SG3、SG4和AG2等,后兩種牌號(hào)中還含有WC的成分。
(3)氧化鋁-碳化鈦-金屬系復(fù)合陶瓷 它是在Al2 O3-TiC陶瓷中加入少量的粘結(jié)金屬,如Ni和Mo等,可提高Al2 O3與TiC的連結(jié)強(qiáng)度,及其使用性能,故可用于粗加工。這類(lèi)陶瓷又稱(chēng)金屬陶瓷。我國(guó)生產(chǎn)的牌號(hào)有AT6、LT35、LT55、M4、M5、M6、LD-1等。用于切削調(diào)質(zhì)合金鋼時(shí)的切削速度可達(dá)一般硬質(zhì)合金刀具的13倍,刀具壽命為硬質(zhì)合金刀具的600倍。由于含有金屬成分,所以能用電加工切割成任意形狀。同時(shí),用金剛石砂輪刃磨時(shí),能獲得較好的表面質(zhì)量。
(4)Al2 O3-SiC晶須增韌陶瓷 它是在Al2 O3陶瓷基體中添加20%~30%的SiC晶須(是一種直徑小于0.6μm,長(zhǎng)度為1080μm的單晶,具有一定的纖維結(jié)構(gòu),其抗拉強(qiáng)度為7GPa,抗拉彈性模量超700GPa)而成。SiC晶須的作用猶如在鋼筋混凝土中的鋼筋,它能成為阻擋或改變裂紋發(fā)展方向的障礙物,使材料韌性大幅度提高,斷裂韌度可達(dá)9MPa·m1/2,可有效地用于斷續(xù)切削及粗車(chē)、銑削和鉆孔等工序中,適于加工鎳基合金、高硬度鑄鐵和淬硬鋼等材料。我國(guó)生產(chǎn)的JX-1、AW9、SG5及美國(guó)WG300、Kyon250與瑞典Sandvik公司CC670等牌號(hào)均屬于這一類(lèi)。
(5)Al2 O3/(W,Ti)C梯度功能陶瓷 它是通過(guò)控制陶瓷材料的組成分布以形成合理的梯度,從而使刀具內(nèi)部產(chǎn)生有利的殘余應(yīng)力分布來(lái)抵消切削中的外載應(yīng)力。具有表層熱導(dǎo)率高、有利于切削熱的傳出,熱膨脹系數(shù)小,結(jié)構(gòu)完整性好,不易破損等特點(diǎn)。如山東工業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)的FG2刀片就屬這一類(lèi)。用其加工鋼鐵材料時(shí)的刀具壽命可比SG4(Al2 O3-TiC復(fù)合陶瓷)高11倍,并且刀具有很好的自礪性,崩刃后仍能進(jìn)行正常切削。