摘要：隨著特種陶瓷材料研變與開發(fā)工作的不斷深入，陶瓷刀具在金屬切削加工業(yè)中的應用比例不斷擴展。隨著航空、航天工業(yè)的發(fā)展要求，必須滿足提高Ti合金和Ni基高溫合金等工件材料切削效率的要求，特種陶瓷刀具材料將會作出更大的貢獻。

　 新型陶瓷刀具的出現(xiàn)，是人類首次通過運用陶瓷材料改革機械切削加工的一場技術革命的成果。早在20世紀初，德國與英國已經開始尋求采用陶瓷刀具取代傳統(tǒng)的碳素工具鋼刀具。陶瓷材料因其高硬度與耐高溫特性成為新一代的刀具材料，但陶瓷也由于其人所共知的脆性受到局限，于是如何克服陶瓷刀具材料的脆性，提高它的韌性，成為近百年來陶瓷刀具研究的主要課題。陶瓷的應用范圍亦日益擴大。

　　工程技術界努力研制與推廣陶瓷刀具的主要原因，(一)是可以大大提高生產效率;(二)是由于構成高速鋼與硬質合金的主要成分鎢資源在全球范圍內的枯竭所決定。20世紀80年代初估計，全世界已探明的鎢資源僅夠使用50年時間。鎢是世界上最稀缺的資源，但其在切削刀具材料中的消耗卻很大，從而導致鎢礦價格不斷攀升，幾十年中上漲好多倍，這在一定程度上也促進了陶瓷刀具研制與推廣，陶瓷刀具材料的研制開發(fā)取得了令人矚目的成果。

　　到目前為止，用作陶瓷刀具的材料已形成氧化鋁陶瓷，氧化鋁―金屬系陶瓷、氧化鋁―碳化物陶瓷、氧化鋁―碳化物金屬陶瓷、氧化鋁―氮化物金屬陶瓷及最新研究成功的氮化硼陶瓷刀具。就世界范圍講，德國陶瓷刀具已不僅用于普通機床，且已將其作為一種高效、穩(wěn)定可靠的刀具用于數(shù)控機床加工及自動化生產線。日本陶瓷刀片在產品種類、產量及質量上均具國際先進水平。美國在氧化物―碳化物―氮化物陶瓷刀具研制開發(fā)方面一直占世界領先地位。中國陶瓷刀具開發(fā)應用也取得許多重大成果。

　�、傺趸�鋁陶瓷刀具：材料中采用純Al2O3陶瓷及以Al2O3為主且添加少量其它元素的陶瓷材料、如MgO、NiO、SiO2、TiO2和Cr2O3等。添加物有利于加強Al2O3抗彎強度，但高溫性能有所降低，因此還是以純氧化鋁陶瓷材料為佳。

　　Al2O3陶瓷的室溫硬度與高溫硬度都高于硬質合金材料。Al2O3陶瓷室溫條件下的抗彎強度雖然較低，但隨著使用中溫度的上升，其抗彎強度卻較少降低。依據(jù)該項特性用于高速切削卻頗為合適。

　　Al2O3陶瓷在室溫與高溫時抗壓強度都很好，尤其可以克服一般高速鋼刀具及硬質合金切削刀刃易形成的變形及塌陷缺點。此外，Al2O3陶瓷在物理熱性質及抗氧化、抗粘結性及化學惰性方面都可以大顯身手。不過氧化鋁陶瓷刀具在切削鐵合金及鋼件時，較易產生粘結磨損及缺口磨損。作為使用歷史最長的刀具材料，氧化鋁陶瓷刀具最適于高速切削硬而脆的金屬材料，如冷硬鑄鐵或淬硬鋼;用于大件機械零部件切削及用于高精度零件的切削加工。氧化鋁陶瓷刀具在短、小零件、鋼件的斷續(xù)切削及Mg、Al、Ti及Be等單質材料及其合金材料切削加工時效果較差，容易使刀具出現(xiàn)擴散磨損或發(fā)生剝落與崩刃等缺陷，是其美中不足。