氮化硅陶瓷刀具材料的应用优势

氮化硅陶瓷刀具具有低密度、高强度、高硬度的性能。它的室温硬度值已超过了最好的硬质合金刀具，这大大提高了它的切削能力和耐磨性，可以加工高硬度的各类硬钢和硬化铸铁。其抗弯强度已超过高速钢而与普通硬质合金相当。氮化硅陶瓷刀具的断裂韧度优于其它系列刀具达6～7MPa·m^1/2。氮化硅陶瓷刀具的抗热性能指标高达600～800℃，明显优于其它系列陶瓷刀具（300～400℃），其切削速度也比硬质合金刀具高3～10倍。因此，在高强度、断续加工方面，显示出其优越的性能。

氮化硅陶瓷刀具包括：纯氮化硅陶瓷刀具和氮化硅复合陶瓷刀具。

（1）纯氮化硅陶瓷刀具 其硬度为91～92HRA，抗弯强度为700～900MPa，断裂韧度为4.2～5.2MPa·m^1/2，耐热性可达1300～1400℃，线胀系数为3.0×10^-6/℃，有良好的抗氧化性能。

（2）氮化硅复合陶瓷刀具 它是在氮化硅基体中添加Al₂O₃、Y₂O₃、TiC、TiN和MgO等成分，利用复合强化效应，冷压烧结制成的陶瓷刀具，其性能优于热压的纯氮化硅陶瓷刀具。(www.xing528.com)

如在氮化硅中添加Al₂O₃烧结的陶瓷刀具，兼有Al₂O₃和Si₃N₄的特性，其热硬性比硬质合金刀具和氧化铝陶瓷刀具都高，刀尖温度高于1000℃仍可正常高速切削，其最大优点是提高切削速度，加大进给量，提高金属切除率，延长刀具寿命。氮化硅陶瓷刀具特别适合于切削加工各种铸铁和高温合金等，但不能加工产生长屑的钢材。

总而言之，随着特种陶瓷材料研究与开发工作的不断深入，陶瓷刀具在金属切削加工业中的应用比例不断扩展。随着航空、航天工业的发展要求，必须满足提高Ti合金和Ni基高温合金等工件材料切削效率的要求，特种陶瓷刀具材料将会作出更大的贡献。