氮化硅基陶瓷刀具

由于陶瓷刀具具有优良的切削性能，即高的硬度，红硬性和耐磨性。特别是在高速切削和干切削时表现出了优异的切削性能，是一类具有非常大的发展前途的刀具材料。

20世纪70年代中期，清华大学在世界上最早探索用氮化硅陶瓷作为金属切削刀具的材料取得了成功，实现了用热压氮化硅陶瓷刀具对多种难加工材料进行加工，并在20世纪80年代初得到推广应用。与氧化铝陶瓷刀具相比，氮化硅陶瓷刀具可以进行高速切削，耐磨性能更好，特别是在车削灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等方面的效果更为显著；其次，抗冲击性能优越，特别适宜于半精车、精车以及半精铣和精铣。其后开发的氮化硅／碳化钛复合陶瓷刀具，由于TiC的引入又进一步提高了刀具材料的硬度和耐磨性。与硬质合金刀具相比耐用度可提高几十倍，切削速度可提高近10倍。近年开发的晶须增韧氮化硅陶瓷刀具，在氮化硅基体中加入一定量的碳化硅晶须可以有效地提高陶瓷刀具的断裂强度。湖南长沙工程陶瓷公司生产的SW21晶须增韧氮化硅复合陶瓷刀具，可应用于切削淬火钢、高锰钢、高铬钢以及轴承钢等。


目前，氮化硅基陶瓷刀具的崩刃率为2%—4%，与硬质合金刀具相当，因此可以放心地在数控生产线上应用，但其缺点是磨加工性能差。氮化硅基陶瓷刀具的推广应用，可达到节约工时、电力、减少机床专用台数的显著效果。

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