陶瓷刀具材料的发展趋势
2023年刀具行业市场分析
根据市场调研数据显示，2022年刀具行业市场规模预计达到XX亿元，同比增长XX%。
市场竞争激烈，主要竞争对手包括国内外知名刀具制造企业，如A公司、B公司等。
刀具行业市场的主要发展趋势是向高附加值、高精度、高效率的产品方向发展。
行业增长放缓
价格战是当前刀具行业面临的一大挑战。以下是具体数据分析：
1. 市场竞争激烈2022年，预计刀具市场竞争将更加激烈。根据行业调研数据显示，刀具行业市场规模预计达到200亿元，但竞争对手之间的价格战压力也随之增加。
2. 价格下降趋势明显由于市场竞争的加剧，刀具产品的平均价格将进一步下降。数据显示，2021年刀具行业平均价格下降了约10%，预计到2022年，这一下降趋势将继续。其中，中低档刀具产品价格下降幅度更大，高端产品价格下降幅度相对较小。
市场竞争态势：2022年刀具行业市场的竞争激烈程度将进一步加剧。由于技术的不断革新和刀具行业在制造业中的重要地位，越来越多的企业将进入该市场，并竞争市场份额和资源。因此，企业应认识到市场竞争的残酷性，强化市场调研和竞争情报，及时调整企业竞争策略。
刀具行业创新与技术进步是提高企业竞争力的关键因素。
数据显示，刀具行业加大研发投入，不断推出具有创新性和差异化的产品，可以提高市场份额，并实现可持续增长。
1. 市场饱和度提升随着刀具行业的发展，市场竞争加剧，新的刀具产品不再像过去那样具有明显的差异化优势。这导致市场饱和度的提高，使得增长速度放缓。
2. 制约因素增加刀具行业市场增长放缓的一个原因是制约因素增加。与新技术和新材料相比，人力成本、原材料价格上升和环境保护要求的加强等因素制约了刀具行业的发展。
刀具材料及发展趋势
刀具材料及发展趋势[摘要] 本文重点阐述了高速钢、硬质合金、陶瓷刀具、超硬刀具材料等的切削性能和应用范围。
并对刀具材料的发展动向也作出了预测与展望。
[关键词] 刀具材料切削加工发展趋势0.引言切削加工是现代制造业应用最广泛的加工技术之一。
据统计，国外切削加工在整个制造加工中所占比例约为80％～85％，而在国内这一比例则高达90％。
刀具是切削加工中不可缺少的重要工具，无论是普通机床，还是先进的数控机床(nc)、加工中心(mc)和柔性制造系统(fmc)，都必须依靠刀具才能完成切削加工。
刀具的发展对提高生产率和加工质量具有直接影响。
材料、结构和几何形状是决定刀具切削性能的三要素，其中刀具材料的性能起着关键性作用。
国际生产工程学会(cirp)在一项研究报告中指出：“由于刀具材料的改进，允许的切削速度每隔l0年几乎提高一倍”。
刀具材料已从20世纪初的高速钢、硬质合金发展到现在的高性能陶瓷、超硬材料等，耐热温度已由500～600℃提高到1200℃以上，允许切削速度已超过1000m／min，使切削加工生产率在不到100年时间内提高了100多倍。
因此可以说，刀具材料的发展历程实际上反映了切削加工技术的发展史。
我们应当重视刀具材料的选择和使用，关注新型刀具材料的研制和发展趋势。
1.刀具材料应具备的性能性能优良的刀具材料，是保证刀具高效工作的基本条件。
刀具切削部分在强烈摩擦、高压、高温下工作，应具备如下的基本要求：一是高硬度和高耐磨性；二是足够的强度与韧性；三是高耐热性、导热性和小的膨胀系数；四是良好的工艺性和经济性。
2.刀具材料的种类常用刀具材料有工具钢(包括碳素工具钢、合金工具钢)、高速钢、硬质合金、陶瓷、超硬刀具材料（金刚石、立方氮化硼）以及涂层刀具材料。
碳素工具钢和合金工具钢因其耐热性很差，仅用于手工工具。
陶瓷和超硬刀具材料则由于性质脆、工艺性差及价格昂贵等原因，目前尚在有限的范围内使用。
当今，用得最多的为高速钢和硬质合金，几乎各占一半。
浅谈陶瓷刀具的切削性能与发展现状
１ 刀具 材料 的发 展
陶瓷 刀具 与其 他材 料 刀具 相 比具有 以下 特 点 ：
（） １陶瓷刀具具有较高 的硬度和耐磨性 。 其硬度达 ９ ￣９ Ｒ ３ ５ Ａ， Ｈ 刀具材 料 的发 展 经历 了工 具钢 、 速钢 、 质合 金 、 瓷 、 高 硬 陶 超硬 大大 提 高 了切 削 能 力和耐 磨 性 。 而可 加工 硬度 高达 Ｈ Ｃ ５的各 从 Ｒ ６ 材 料 ５ 阶段 。刀 具材 料 的发 展实 际 上是 不断 提 高刀 具材 料 的 耐 个 类难 加 工材 料 ， 免除 退火 加工 所 消耗 的 电力和 时 间； 在 高速 条 件 可 热性、 耐磨 性 、 削速 度和 表面 加工 质 量 的过程 。 切 下切 削加 工 并持 续较 长 时间 ， 比使 用硬 质合 金 刀 具平 均 提高 效 率
伴 随 着材 料 的 不 断发 展 ， 转 位 、 功 能 、 用 复合 刀 具和 模 ３ 陶瓷 刀具 使 用过 程 中的 注意事 项 可 多 专 块 式工 具 系统 成为 刀 具结 构发 展 的主 流 。各 种 精密 、 效 、 高 优质 的 可 转位 刀 具 已应用 于 车削 、 削和 钻削 等领 域 。从 刀具 结 构看 ， 铣 可 转位 结 构 的刀 具 已成 为刀 具结 构发 展 的主 流 。 陶瓷 刀具 的 发展 ， 而 无 论 怎样 变化 ， 目前仍 是在 氧 化铝 基和 氮化 硅 基两 大 系列 陶 瓷材
在 ｌ０ ０℃时 仍能 保持 ８ Ｈ Ａ 的高硬 度 。 ２ ０ Ｒ
近 年 来 高速 钢 发 展迅 速 ， 已增 至 ２ 现 ０多 个 品种 ， 其 在通 用 尤 高 速钢 、 中间 高速 钢 、 超硬 高速 钢等 方 面研 制 了一些 新 品种 。在 高 速钢 领 域 里粉 末冶 金 高速钢 发 展迅 速ห้องสมุดไป่ตู้， 其物 理机 械 性能 大 为 改善 ，
陶瓷刀具的发展及应用前景
、
பைடு நூலகம்
陶瓷 刀具 的产 生
早在 ２ ０世纪初 ， 人们 就 致 力 于用 又脆 又硬 的 Ａ２ ３ １ 陶瓷 来 做 刀具 材 料 的研 究 ， 是 长 期 以来 ， ０ 但
Ａ２ ３ １ 陶瓷还 是作 为磨 料制 成 砂轮 的多 ． 很少 用 ０ 而 于切削刀具 。１７ 年澳大 利亚科学 家 Ｒ Ｃ ｒ ｅ ９５ Ｃ ａＶｉ等 在 Ｎ ｔｒ 杂 志上报道 了部 分稳定 氧化 锆的增 韧机 ａｕｅ 理后 ， 陶瓷的强度和韧性大大提高了 ， 使得陶瓷具有
的刀 具 材 料 。
一
十亿美元。陶瓷刀具在最 近 １ ０年 的发 展和改 进方 面所作 的工作 超过 了过 去 的 ４ ０年 。最初 陶瓷 刀片 的使用面 ， 一般为硬质合金 刀片 的 ４ ～１ ％， ％ ２ 以联 邦德 国和美国的使用 比重较 大。但 ８ ０年代之后 ， 联
邦德国在汽车 发动 机生 产车 削 中用 陶 瓷刀 具 已 占 ２ ％， 国汽 车工业 近 ４ ％ 的刀 具是 陶 瓷刀 具 ， １ 美 ０ 欧
种 金 属 的相 互 反 应 能 力 比碳 化 物 、 化 物 低 ， 容 易 氮 不
与金属产生粘结 ， 陶瓷 刀具与 钢产生粘 结 的温 度在
１３ ＂ ５８ Ｃ以上 ， 比制造 硬质合 金 的各 种碳 化物 的粘结
２ 一 ４
维普资讯
胡笛川 陶瓷刀具 的发展及应用前景
维普资讯
内蒙古 电大学 刊
２ ０ 年 第 ９期（ ０６ 总第 ８ ５期）
陶 瓷 刀具 的发 展 及 应 用 前 景
胡 笛 川
（ 内蒙古 机 电职业 技术 学院 ， 内蒙古 呼和浩 特 ００ ５ ） １０ １
陶瓷刀具的发展及其应用
陶瓷刀具的发展及其应用随着机械加工技术的不断发展,人们对提高加工效率和降低生产成本的要求越来越高,各种新式刀具不断涌现。
陶瓷刀具作为一种新型切削刀具,由于其良好的高速切削性能,并能进行干切削,满足了加工者的要求,现在正被推广应用到机械加工的各个领域。
1陶瓷刀具的产生陶瓷刀具最早出现在德国,1938年德国古萨公司首先取得刀具陶瓷的专利。
但直到上世纪50年代初,陶瓷才作为切削刀具被正式使用并逐步商品化。
最初的陶瓷刀具主要成分为氧化铝,这种陶瓷刀具抗弯强度很低,冲击韧性和可靠性差,所以没有被推广使用。
之后经过科学家的不断研究,复合陶瓷刀具研制成功,这种以Al2O3陶瓷或Si3N4陶瓷为基础而复合成的新一代新型陶瓷刀具材料,具有比纯Al2O3陶瓷或Si3N4陶瓷好得多的物理机械性能。
由于细化晶粒加上陶瓷固有的高硬度及耐高温、抗磨损和抗腐蚀等特性,陶瓷作为一种新的机械工程材料,越来越被人们所重视。
陶瓷刀具的品种、牌号很多，按其主要成分大致可分为氧化铝(Al2O3)系和氮化硅(Si3N4)系两大类。
目前世界上生产的95%的陶瓷刀具属于氧化铝(Al2O3)系，其它为氮化硅(Si3N4)系。
由于陶瓷刀具的强度和韧性低，加工时易发生破损(特别是早期破损)，因此在一定程度上限制了陶瓷刀具的应用。
鉴于Si3N4陶瓷的韧性和强度较Al2O3陶瓷高得多，因此对陶瓷刀具的增韧、增强处理主要针对以Al2O3为基体的刀具。
增韧Al2O3陶瓷是指在Al2O3基体中添加增韧或增强材料, 目前常用的增韧方法主要有ZrO2相变增韧、晶须增韧以及第二相颗粒弥散增韧等。
ZrO2相变增韧是利用ZrO2在1150 ℃左右发生单斜晶(m—ZrO2)系到四方晶(t—ZrO2)系的可逆相变时伴有3%～5%的体积变化及8%的切应变效应，在基体中诱导出许多裂纹，从而可以吸收主裂纹尖端的大部分能量，达到增韧目的。
晶须增韧是利用晶须的加强棒作用，常用晶须有SiC晶须和Si3N4晶须。
2023年金属陶瓷刀具行业市场分析现状
2023年金属陶瓷刀具行业市场分析现状金属陶瓷刀具是近年来兴起的一种新型刀具，其刀片采用金属基体和陶瓷插片组成，具有硬度高、耐磨、抗腐蚀等优点。
金属陶瓷刀具广泛应用于家庭厨房、食品加工、医疗器械等领域。
在市场上，金属陶瓷刀具行业具有很大的潜力和发展空间。
首先，金属陶瓷刀具的优势使其在市场上具有竞争力。
与传统刀具相比，金属陶瓷刀具的硬度高，刀刃不易磨损，能够保持长久的锋利度。
此外，金属陶瓷刀具的非常薄的刀刃设计，使得切割更加精确，不会使食材破碎，从而能够更好地保留食材的营养成分和口感。
这些优势使得金属陶瓷刀具在市场上备受青睐。
其次，金属陶瓷刀具的品质得到消费者的认可。
金属陶瓷刀具生产过程严格，采用优质原料和先进的生产工艺，确保产品的质量和性能。
此外，许多金属陶瓷刀具品牌在产品研发上不断进行创新，提高产品的功能和实用性。
消费者对金属陶瓷刀具的品质有较高的要求，因此品牌和质量成为他们选择的重要因素。
然而，金属陶瓷刀具行业仍面临一些挑战。
首先是价格较高。
由于金属陶瓷刀具的制造工艺较为复杂，原材料成本较高，因此其价格相对较高，不是所有消费者都能够接受。
其次，金属陶瓷刀具的销售渠道有限。
尽管金属陶瓷刀具逐渐被市场接受，但目前在传统零售渠道中的销售并不多见，这给行业的发展带来了一定的限制。
对于金属陶瓷刀具行业来说，还有两个增长机会。
一方面，随着人们生活水平的提高和对健康的要求，金属陶瓷刀具在家庭厨房中的应用将得到拓展。
另一方面，随着食品加工行业的发展，包括肉类、水果、蔬菜等在内的食材切割需求也会增加，这将为金属陶瓷刀具带来更多的市场需求。
综上所述，金属陶瓷刀具行业在市场上具有较大的潜力和发展空间。
然而，面对价格高昂和销售渠道有限的挑战，企业需要继续提高产品质量，加大市场推广力度，同时将目光放在家庭厨房和食品加工行业等领域，以满足消费者的需求，实现行业的可持续发展。
陶瓷刀具材料的新进展与应用(下)
～
统必须具有良好的刚性、机床需具有足够的功率和较高 的转速。②防止工件结构、材料不均匀或毛坯加工余量 不均匀对刀具的冲击。③合理选择刀具几何参数。④合
理选择切 削用量 。
ＳＣ晶 绷 增 Ｉ Ａ １ ０３ 瓷 ２ 陶
、
．
—
蹇隆 堡 ＝
］
合金 ，表面富钴 ，韧性好 ，内部有 良好 的红 硬性 ， 许 允
铸铁的半精、精加工，也可用于精铣或轻断续切削加 工，加工灰铸铁的刀具寿命比未涂层氮化硅陶瓷刀具的 寿命长。该公司开发的氮化硅刀具 Ｉ ｓ ８的主要成分包括 Ｓ Ｎ 、Ａ ０ 和 ＹＯ ，特别适合于粗、半精加工铸铁， ｉ４ １３ ３ ２ ２３ 也可用于车削或铣削灰铸铁和球墨铸铁。该公司开发的
键所在 。鉴于陶瓷刀具 的特性 ，选 用时必须 注意 以下 几 方面的问题 ： ①机床一刀具一工 件一 夹具组成 的加工 系
色的红硬性和抗热冲击能力，能进行高速、高进给加工 并可用于镍基合金和铸铁的断续切削。但它们较低的化 学稳定性使其在加工钢件时缺乏优势。图 ８ 为各类刀具
材料的红硬性 。
黑陶瓷与 白陶瓷相 比，其韧性 和硬度都更好 ，被应用 于
图 ８ 各类刀具材料的红硬性
山特维克可乐满公司生产的 Ｃ ６９削加 工灰铸 铁 ，而纯 陶瓷 Ｃ ６０ 半 Ｃ ２
加工更硬的铁、钢、镍基合金。韧性和抗磨损性兼备的 细颗粒 Ａ ０ 一 ｉＮ黑陶瓷在铸铁、铁合金、硬度高达 １ ３ ＴＣ ２
山特维克可乐满公司车削铸铁 的专 用牌 号 Ｇ ３０ 、 Ｃ２５ Ｇ ３ １、Ｇ ３ １ 分别采用不 同 的硬 质合 金基 体和不 同 Ｃ ２０ Ｃ ２５ 厚度的 ＴＣ Ａ２ ３ ｉＮ— １ 涂层 刀具 ，可分别 用于灰铸铁 的高 Ｏ
新型陶瓷刀具研究进展
新型陶瓷刀具的研究进展摘要：本文回顾了陶瓷刀具的发展简况及其意义，并且综述了陶瓷刀具材料的种类、性能和特点、以及其制备方法，在此基础上分析了陶瓷刀具的发展趋势和前景。
关键词：陶瓷刀具；氧化铝；氮化硅；性能中图分类号： tg 7111、引言切削加工是工业生产中最基本、最普通和最重要的方法之一，它直接影响工业生产的效率、成本和能源消耗。
然而随着现代制造技术的发展，各种新型难加工材料在产品中的大量应用，传统的硬质合金刀具已难以满足生产需要，而作为新型切削材料的陶瓷刀具由于具有高耐热性、耐磨性、化学稳定性等特点，因此陶瓷刀具在切削加工中扮演者越来越重要的角色。
另外，从资源方面考虑，陶瓷刀具的原材料也远远丰富于传统合金刀具。
总所周知，硬质合金刀具含有大量的w、co 等战略性贵重金属，并且这些贵重金属在地球上市有限的，而且是不可再生资源。
而陶瓷刀具的主要原料是al2o3和sio2，这些化合物在地壳中的含量非常丰富。
因此其发展及应用前景十分广阔[1-3]。
目前刀具的主要原材料是高速钢和硬质合金，但从发展趋势来看，金属陶瓷刀具材料在制造刀具方面的用量逐年增加，同时也是近几年来新型刀具研究方面的重点和热点。
本文将简述陶瓷刀具的发展史，同时综述陶瓷刀具材料的种类及其性能，以及其制备方法。
2、陶瓷刀具的发展简况陶瓷作为切削加工材料，有着源远流长的历史。
早在1905 年德国人就开始了用al2o3陶瓷作为切削刀具材料的研究。
但是由于al2o3陶瓷比较脆，而且当时的陶瓷工艺技术也比较落后，所以它的广泛应用在当时受到限制。
1968 ～1970 年间人们研制成功了al2o3+tic复合陶瓷刀具，。
这促使al2o3基陶瓷刀具逐渐地走出了缓慢发展的低谷，成为解决超硬材料加工的一种新型刀具[4-6]。
20世纪70年代中期美国用sialon陶瓷刀具（si3n4+al2o3的固熔体）加工灰铸铁，取得良好效果[7]。
同期，中国用热压si3n4陶瓷刀具实现了对多种难加工材料进行多种工序的加工和生产应用[7，8]。
新型陶瓷刀具的研究进展
１ 、 引 言
切 削加工 是工业生产 中最基 本、最普 通 和最 重要 的方法 之一，它直接 影 响工业生 产 的效 率、成本 和能源消 耗 。然 而随着现代 制 造技 术的发展 ，各种新 型难加 工材料在产 品 中的大量应用 ，传统 的硬质合金 刀具 已难 以 满足 生产需要 ，而作为 新型切 削材料 的陶瓷 刀具 由于具有 高耐热性 、耐磨性 、化学稳 定 性等特 点 ，因此陶瓷刀 具在切 削加工 中扮 演 者越来越重要 的角色 。 另外 ，从 资源 方面考 虑， 陶瓷刀具 的原 材料也远远丰 富于传统合金 刀具。总所 周知， 硬质合金刀具含有大量 的 Ｗ、 Ｃ ｏ等 战略性 贵 重金 属，并且这些 贵重 金属在 地球上 市有 限 的 ，而 且 是 不 可 再 生 资 源 。 而 陶 瓷 刀 具 的 主 要原料是 Ａ １ ２ ０ ３ 和ｓ ｉ ０ ２ ，这些化合物在地 壳 中的含 量非常 丰富 。因此 其发展及 应用前 景 十分广 阔［ １ ． ３ ］ 。 目前刀 具的主要 原材料是 高 速钢和 硬质合 金，但从 发展趋势 来看 ，金属 陶瓷刀 具材料在 制造刀具 方面 的用 量逐年增 加 ，同时也是近 几年来新 型刀具研 究方面 的 重点和热点 。本文将简述陶瓷刀具 的发展 史， 同时综述 陶瓷 刀具材料 的种类及其 性能 ，以 及其制备方法 。
Ｓ ｉ Ｃ ｗ， Ｗ 指晶须） 。晶须的加入使 Ａ１ ２ ０３基 陶 瓷的 断裂韧性 提高 两倍多，同 时保留 了高 硬度 的特质 。
３ 、 陶瓷刀具材料 的种类及其 主要性
能
３ ．１ 氧化铝 （Ａ１ ２ ０３）基陶瓷 （ １ ）纯氧 化铝 陶瓷 。这种 陶瓷 中 Ａ １ ２ ０ ３ 的成分含量在 ９ ９ ． ９ ％ 以上 ，大部分呈 白色 ， 俗称 白陶瓷 。 白陶瓷耐磨 性好 ，用 于切削灰 铸铁有 较好效 果，也可切 削普通碳 钢 ，但 因 其强度 低 ，抗 热振性及 断裂韧性较 差 ，切削 时易崩刃 ，因此现在 已经逐渐被 Ａ１ ２ ０３复合 陶瓷所取代 。 （ ２ ）氧化铝一 碳 化物系 复合陶 瓷。它是在 Ａ１ ２ ０３基体中加入 Ｔ ｉＣ、ＷＣ、Ｍｏ ２ Ｃ、Ｔ ａ Ｃ、 Ｎｂ Ｃ、Ｃ ｒ ３ Ｃ ２等成分 经热压烧 结而成，其 中使 用最多 的是 Ａ１ ２ ０３ ． ｉＣ 复合 陶瓷。随着 Ｔ Ｔ ｉＣ 含量（ ３ ０％～５ ０％ ）的不 同，其切削性 能也有 差异 ，主要用 于切削淬硬钢 和各种 耐磨铸铁 ［ ９ ］ 。 （ ３ ）氧化 铝． 碳化 钛一 金 属系复合陶瓷 。该 陶瓷因在 Ａ １ ２ ０ ３ ． Ｔ ｉ Ｃ 陶瓷 中加入 了少量 的粘 结金属如 Ｎ ｉ 和 Ｍｏ等， 从而提高 了 Ａ１ ２ ０ ３ 与 Ｔ ｊ ｃ 的连 结强度 和使用性 能，故可用 于粗加 工 。这类 陶瓷又 称金属 陶瓷 。这类 陶瓷用于 切削调质 合金钢 时的切削速 度是一般 合金刀 具的 ｌ ～３倍 ，刀具寿命是合金刀具 的 ６ ～１ ０ 倍 ，由于其含有 金属成分 ，所 以能用 电加工 切割成任 意形状 。同时 ，用 金刚石砂 轮刃磨 时 ，能获得较好 的表面质量 。 ｆ ４ １ Ａ１ ２ ０３ ． Ｓ ｉ Ｃ 晶 须增 韧 陶瓷 。它 是在 Ａ１ ２ ０３陶 瓷 基 体 中 添 加 ２ ０％～ ３ ０％的 Ｓ ｉ Ｃ晶 须而成 。 Ｓ ｉ Ｃ 晶须的作用犹如钢筋混凝土 中的 钢筋 ，它能成为 阻挡或改变 裂纹发展 方 向的 障碍物 ，使陶 瓷的韧性大 幅度提高 ，适 用于 断续切 削及粗车 、铣削和钻 孔等加工及 镍基 合金、高硬度铸铁和淬硬钢等材料 的加工 。 （ ５ ）Ｆ ｅ ３ Ａ１ ／ Ａ１ ２ ０３陶瓷基 复合材料 Ｆ ｅ ３ Ａｌ 金属间化合物具有特殊的物理、化 学和 力 学 性 能及 独 特 的形 变特 征 和 室温 脆 性 ，被称 为半 陶瓷材料 ，是 一种介于 高温合 金 与陶 瓷之 间的 新型 高 温材 料 。Ｆ ｅ ３ Ａ１与 Ａ１ ２ ０３具有较好的适配性能， 其复合材料界面 不产生化 学反应 ，没有界面 相生成 ，具有较 好的界面 结合力 。此刀具材 料在切 削铸 铁和 中碳钢 时显示 出优 良的特性 ，且成本低 、功 效高，具有广阔的应用前景［ １ ０ １ 。 ３ ．２氮化硅 （Ｓ ｉ ３ Ｎ ４ ） 基陶瓷 Ｓ ｉ ３ Ｎ ４陶瓷是一种非氧化物 工程 陶瓷， 其 硬 度可达 Ｈ ｖ１ ８ ０ ０ ～２ ｏ ０ ０ ，且热硬性好，能承
陶瓷刀具材料的新进展与应用(上)
料的抗弯强度、断裂韧性和抗冲击性能等有大幅度提
高， 应用范围 日益广 泛 ，可 以用 于高 速切 削 、干切 削 、
常长大问题 ， 纳米级粒子钉扎或进入位错区使基体晶粒 内形成亚品界，导致基体晶粒细化。但是纳米粉的活性
很 大，界面反应 激活 能较低 ，在 烧结 过程 中极易 长 大 ， 尽 管加入抑制剂 ，效果仍不理想 ， 目 纳米 级 陶瓷 刀具 前 材料仍在研制过程 中。因此纳米改性 、纳 米复合及 超细 晶粒 陶瓷刀具材料 的研究与开发将是今 后陶瓷刀具 材料 发展 的主要方 向。
上也促进了陶瓷刀具研制 与推广 ，陶瓷刀具材料 的研 制 开发与应用取得 了许多令人瞩 目的成果。 本文主要介绍 陶瓷刀具材料 的发展 概况 、国内外 刀 具生产商的主要 陶瓷刀具产 品及其 合理选用 ，以推动陶
瓷刀具得到更加广泛 的应用 。
一
二、陶瓷刀具材料的种类和性能
现代陶瓷刀具材料大多数为复合陶瓷，到 目前为 止， 用作陶瓷刀具的材料已形成氧化铝陶瓷，氧化铝一
相变增韧陶瓷刀具 材料 ，８ Ｏ年代后 期到 ９ 年 代，发展 Ｏ 了晶须增 韧陶瓷刀具材料 。 进入 ２ 世纪 ，各 种纳米 增韧 陶瓷 刀具材 料及 陶瓷 １
取决于刀具材料的合理选择。目 前应用的刀具材料主要
从陶到瓷,从金属陶瓷到纳米陶瓷刀具谈科技创新
从陶到瓷，从金属陶瓷到纳米陶瓷刀具谈科技创新摘要:陶瓷的发展史折射出科技进步对人类文明有着极大推进作用,纳米陶瓷刀具革命更说明了科技创新将具划时代的意义,纳米复合陶瓷刀具的创新必将促进高速切削领域的新革命。
关键词:陶瓷材料刀具纳米陶瓷的发展经历了一个漫长的历史时期,从最初的陶器发展到瓷器,从传统陶瓷到先进陶瓷,可以说是人类文明发展的一个缩影,是人类的需求和科技进步使然。
从陶器发展到瓷器是人类对陶瓷制备技术逐渐认知的过程;从传统陶瓷到近代先进陶瓷则是工业革命和科学技术进步的产物。
而现代为了满足特殊要求的高性能陶瓷,则更加离不开科学技术的进步。
1 陶瓷发展的科技进步史八千年前,人类在火堆中把用黏土做的器皿烧制成坚硬的陶器。
陶器的出现使人类社会生产力产生了一次飞跃。
随着金属冶炼技术的发展,人类发明的釉。
陶器最终发展到了瓷器,这是陶瓷发展史的一个里程碑。
这一过程经历了六千多年。
陶器、瓷器的发展极大地丰富了人类生产、生活的需要。
然而,从传统陶瓷发展到先进陶瓷,其间又经历了近两千年的历史。
直到二十世纪四、五十年代,随着电子工业的迅速发展和宇宙开发、原子能工业的兴起,以及激光技术、传感技术、光电技术等新技术的出现,对陶瓷材料提出了很高的要求。
迫使人们从原料、成形和烧结工艺上进行改进和创新。
从而,实现了传统陶瓷到先进陶瓷的飞跃。
经过半个多世纪的发展,同其它领域一样,先进陶瓷也将迎接纳米时代的到来。
陶瓷的发展正面临着第三次飞跃。
即从微米向纳米陶瓷发展、向结构功能一体化和多功能发展、向陶瓷基复合材料发展。
陶瓷的发展历史,又一次向人们揭示了“科学技术是生产力”的道理。
当代科学技术的进步已使科学技术成为了“第一生产力”。
2 金属陶瓷到纳米陶瓷刀具革命在陶瓷材料中,金属陶瓷刀具更是科技进步和工业革命的结晶。
在现代化加工过程中,提高加工效率的最有效方法是采用高速切削加工技术,而现代科学技术和生产的发展越来越多地采用超坚硬、难加工的材料,使刀具的性能成为决定性的因素之一。
陶瓷刀具研究报告
陶瓷刀具研究报告陶瓷刀具是一种采用先进材料技术制造的切削工具，因其硬度高、不易磨损、不易生锈等优点，被广泛应用于医疗、食品加工、精密加工等领域。
本文将从材料特性、制造工艺、应用领域等方面探讨陶瓷刀具的研究现状及未来发展方向。
一、材料特性传统的金属刀具通常采用钢材，虽然尽可能的增强其硬度和抗磨损性能，但由于材料本身存在一定的瑕疵，且在使用过程中会产生微小的变形和损耗，因此其应用寿命有限。
而陶瓷刀具则以陶瓷材料替代传统的金属材料，具有以下特点：1.高硬度：陶瓷材料的硬度远大于钢材，可达到1500Hv以上，而硬度高意味着其更为耐磨，更适合用于切割较硬的材料。
2.稳定性好：陶瓷材料的稳定性高，不受潮湿、温度等因素的影响。
同时由于陶瓷材料的减震性好，使用陶瓷刀具可减少材料变形和热变形，从而提高切削精度。
3.抗腐蚀：陶瓷材料具有优异的耐腐蚀性能，对于化学腐蚀、细菌腐蚀等具有较高的抵抗能力，因此陶瓷刀具可用于食品、医疗等领域。
4.轻质：陶瓷材料的密度相对较低，因此制作的刀具相对较轻，使用时手感良好，不易疲劳。
尽管陶瓷刀具具有较多的优势，但其也存在着一些不足之处。
例如，由于陶瓷材料本身质脆，一旦遇到强烈的冲击，可能会发生破裂。
同时，由于陶瓷刀具的制造工艺相对较为复杂，导致其成本较高，难以批量生产。
二、制造工艺制造高质量的陶瓷刀具需要采用先进的制造技术，其中最常用的技术包括热等静压、注蜡成型、全方位振动成型等。
其中，热等静压成型技术是目前主流的制造陶瓷刀具的方法之一，它通过间隙预压、定向放置、等静压成型等工艺，可制作出高质量、高密度的陶瓷刀具。
注蜡成型则是一种新兴的制造技术，其通过浸泡特定的蜡模，再将装有陶瓷粉末的注射器注入蜡模中形成形体，最后通过烧结工艺完成陶瓷刀具的成型。
全方位振动成型则是一种结合了多次振动抖落、旋转、模具震荡等多种工艺的成型技术，其制作的陶瓷刀具密度高、硬度高，但成本也因此较高。
三、应用领域陶瓷刀具以其高硬度、不生锈、卫生环保等特点，被广泛应用于医疗、食品加工、精密加工等领域。
2024年金属陶瓷刀具市场环境分析
2024年金属陶瓷刀具市场环境分析概述金属陶瓷刀具是一种新兴的刀具技术，在刀具行业中具有广泛的应用前景。
本文将对金属陶瓷刀具市场的环境进行分析，并提供相关数据和分析来帮助读者了解该市场的发展趋势和潜在机会。
市场规模金属陶瓷刀具市场的规模正在不断扩大。
根据市场调研数据，近年来金属陶瓷刀具市场呈现稳步增长的趋势，预计在未来几年内将继续保持高速增长。
目前，全球金属陶瓷刀具市场的规模已达到数十亿美元，并且预计在未来几年内将以每年10%左右的复合增长率增长。
市场驱动因素金属陶瓷刀具市场的快速增长主要受到以下几个因素的推动：1.技术进步：金属陶瓷刀具具有比传统刀具更高的硬度、耐磨性和耐高温性能，能够更好地适应现代制造业对切削工具的要求。
随着先进制造技术的不断发展，金属陶瓷刀具的应用范围将进一步扩大，推动市场需求增长。
2.行业需求增加：随着汽车、航空航天、电子、医疗设备等行业的快速发展，对高效切割和加工工具的需求不断增加。
金属陶瓷刀具作为一种高性能切削工具，能够满足这些行业对精密加工的需求，因此受到广泛关注。
3.产品优势：金属陶瓷刀具具有优异的性能特点，如高硬度、低摩擦系数和良好的耐磨性能等。
这些特点使得金属陶瓷刀具在切削加工过程中能够更好地减少切削力、延长刀具寿命和提高加工效率，因此备受行业青睐。
市场挑战金属陶瓷刀具市场虽然发展迅猛，但也面临着一些挑战：1.高成本：金属陶瓷刀具的制造成本相对较高，这使得其售价也相对较高。
因此，在一些价格敏感性较高的行业，用户可能会选择传统刀具来降低成本。
2.技术难题：由于金属陶瓷刀具的制造工艺复杂，其质量和性能受到许多因素的影响。
因此，提高金属陶瓷刀具的制造技术，降低产品的缺陷率以及提高一致性，是一个重要的挑战。
3.市场竞争：随着金属陶瓷刀具市场的发展，竞争也将日益激烈。
目前市场上已有一些知名刀具制造商涉足金属陶瓷刀具领域。
如何在激烈的市场竞争中保持竞争优势，将是一个重要的问题。
陶瓷刀具的最新发展和应用
平 均粒度
＜ １ ｕｍ
图 ２ 在 硬 车 １０ ｒ ６ 硬 度 ６ Ｈ Ｃ～ ２ Ｃ ＝１ ０ ｍｉ． ０ Ｇ Ｍｏ ， ０ Ｒ ６ ＨＲ （ ８ ｍ／ ｎ 图 １ 普 通 混 合 陶瓷 （ ） 新 型 亚 微 混 合 陶 瓷 （ ） 左 和 右
组 织 成 分 比较
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维普资讯
★ 产 品 与 技 术
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路 程 的影 响
混 合 陶瓷 的机 械 和热 承 载能 力 以及 它 的耐磨 性 、刀刃 强 度 、 度 和弯 曲断 裂强 度 明显 地 提高 。 ｌ 示 与常 用 的 硬 表 表
这 种 改善 了性 能 的 新 型陶 瓷用 来 车削 淬硬 钢 （ ２ 图 ）
时 ，生 产 率 明显提 高 。在典 型 的硬 车削 条 件下 加工 淬 硬
的 使 用 。 口
磨料 磨具 、 用 磨削 液 、 门修 整技 术 和装 置 及专 门化磨 专 专 床 等 一 个 完 整 的技 术 体 系 。 目前 我 国 已 能 生 产 Ｒ Ｄ、 Ｖ
金属陶瓷刀具的性能及发展
金属陶瓷刀具的性能及发展在机械加工过程中，切削加工是工业生产中最基本、最普通和最重要的方法之一，它直接影响工业生产的效率、成本和能源消耗。
提高加工效率，将会带来巨大的社会、经济效益。
近年来，陶瓷刀具产业取得了快速的发展，现代陶瓷刀具材料多为复合材料。
目前应用于刀具的陶瓷材料主要为氧化铝系、氮化硅系、硼化钛系和金属陶瓷等系列。
而其中的金属陶瓷基复合材料是上世纪三十年代逐渐发展起来的一种新型材料。
由于金属陶瓷具有硬度高、耐磨性好、导热性好等优良的综合性能而被广泛用作工具材料。
以下是金属陶瓷刀具的图片。
一、金属陶瓷刀具的发展历程金属陶瓷用于切削刀具最早始于上世纪二十年代对TiC化合物的实验研究，上世纪五十年代，TiC-Mo-Ni金属陶瓷首次作为刀具材料用于钢的高速精密切削。
它虽然具有与硬质合金不相上下的高强度和高硬度，但其韧性比较差。
为了提高金属陶瓷的韧性，改善其切削性能，上世纪七十年代人们最终开发出了一种韧性很高的细颗粒TiC-TiN基金属陶瓷。
从那时以来，金属陶瓷在刀具开发中的应用日趋广泛。
二、金属陶瓷刀具的特点及加工范围金属陶瓷刀具在硬质合金行业中一般是指TiCN/TiC/TiN为硬质相，添加Co 或Ni作为粘接相，在很多场合中，添加元素周期表地IVB、VB及VIB族金属中的一种以上的氮化物、碳化物及碳氮化物作为添加剂以增强金属陶瓷的力学、高温性能的一种刀具。
金属陶瓷刀具的特点：（1）硬度高；（2）与被加工工件材料的亲和力低，不易产生积屑瘤；（3）化学稳定性好；（4）耐热性，耐磨性好。
适合加工范围：金属陶瓷刀具适合加工各种钢件和铸铁件的半精加工和精加工，当切削深度在 2.5mm以下，每转进给量在0.25mm/r以下，每齿进给量在0.2.mm/齿以下时，金属陶瓷刀具具有出色的切削性能。
加工以上材质的金属陶瓷刀具都可以提供稳定的刀具寿命和良好的表面光洁度。
但在断续切削领域不适合金属陶瓷刀具，容易发生刀片破损现象。
2022年行业报告我国刀具行业市场发展情况及趋势分析
我国刀具行业市场发展情况及趋势分析要实现国内刀具企业的又好又快进展，需打破现有的研发思路，从客户的角度动身，与客户一起成长，从实际需求中开发出自己的产品，而不是仅仅替代国外的刀具。
我们不仅需要有制造刀具的力量，还需要有将刀具应用到实际生产过程中的力量，这样才能真正有扎实的理论和实践基础，才能拥有自己的学问产权。
刀具制作过程中需要模具进行成型工艺，对我国的模具产业大有裨益。
我国五金刀具的高速进展，与强大的市场需求密不行分。
2022年我国国产刀具的生产总量达到了350亿元，出口刀具85亿元，同比增长21.4.按此增速计算，估计2022年刀具消费规模将达到485亿以上。
在消费的刺激下，我国的刀具生产规模正在不断扩大。
在刀具市场的推动下，我国的刀具模具的市场需求必定会得到提升，将会促进国内刀具模具产业更好进展。
刀具行业涵括了基体材质设计、涂层组织结构设计、刀具外观结构设计、专用数字化技术开发等学问领域，任一学科理论、技术的更新换代都会随之带动整个刀具行业技术系统性变化调整。
同样在生产线上，与以上技术关联的任一环节程序的微小缺失或浮动势必影响刀具产品性能指标的稳定性。
就刀具基体材料而言，成分在国内各家公司对应的牌号基本相同，硬度、密度、矫顽磁力等常规性能报告也基本全都，然而实际使用性能的反馈良莠不齐。
要打破这种“形似神不似”的尴尬，亟待对刀具研发进行系统性夯实积累，对各环节相关性探究连接，层层相符、环环相扣，从而指导实际生产，确保产品的稳定性，找到“神形兼备”的关键。
配套服务力量缺失国产刀具无法尽施其“神”高速、高效切削在航空零部件加工中，高速切削正在被大量应用，主要有以下几个缘由：(2)飞机零件的结构简单、精度高，零件的薄壁、细筋结构刚度差，要尽量削减加工中的径向切削力和热变形，只有采纳高速切削加工才能满意这些要求。
(3)难加工材料，如镍基高温合金、钛合金、高强度结构钢被现代航空产品大量采纳，这些材料强度大、硬度高，耐冲击、加工中简单硬化，切削温度高、刀具磨损严峻，属于难加工材料。
陶瓷刀片的种类及适合加工材质
一、陶瓷刀片的种类及发展脉络陶瓷刀片的种类及发展：陶瓷刀片最明显的发展线条是刀片的韧性依次增强：氧化铝陶瓷刀片—-复合氧化铝陶瓷刀片--氮化硅陶瓷刀片--立方氮化硼刀片。
在金属切削领域，氧化铝陶瓷刀片和氮化硅陶瓷刀片合称为陶瓷刀片；在无机非金属材料学中，立方氮化硼材料归于陶瓷材料大类，立方氮化硼材料刀具的问世，是陶瓷刀具的革命。
二、陶瓷刀片的性能及适合加工材料陶瓷刀片比硬质合金刀片相比，可承受2000℃的高温，而硬质合金在800℃时则变软；所以陶瓷刀片更具有高温化学稳定性，可高速切削，但其缺点是氧化铝陶瓷刀片的强度和韧性很低，容易破碎。
因陶瓷刀片耐高温，对高温高速切削更有利，由于陶瓷热导率低，高温只在刀尖，高速切削所产生的热量都随切屑带走，所以大部分研究者认为：氧化铝陶瓷刀片能够，且最好高于硬质合金切削的10倍线速度下进行切削，才能真正体现陶瓷刀片的优点。
为了减低陶瓷刀片对破碎的敏感性，在企图改善其韧性、提高耐冲击性能时，加入了氧化锆或加入碳化钛与氮化钛的混合物。
尽管加入了这些添加剂，但是陶瓷刀片的韧性比硬质合金刀片还是低得多。
另一个提高氧化铝陶瓷刀片韧性的方法是在材料中加入结晶纹理或碳化硅晶须，通过这些特殊的平均起来仅有1纳米直径，20微米长很结实的晶须，相当程度地增加了陶瓷的韧性、强度和抗热冲击性能。
单受其抗冲击韧性限制，一直精车加工领域中使用。
和氧化铝陶瓷刀片一样，氮化硅陶瓷刀片比硬质合金刀片有更高的热硬性。
它耐高温与机械冲击的性能也比较好，与氧化铝陶瓷刀片相比它的缺点是在加工钢时它的化学稳定性不足。
可是，用氮化硅陶瓷刀片可在440m/min（1450ft/min）或更高的速度下加工灰铸铁。
陶瓷刀片的适合加工材质：陶瓷刀片不能用于加工铝，而对灰铸铁、球墨铸铁、淬硬钢和某些未淬硬钢、耐热合金则特别适合。
可是对这些材料而言，陶瓷刀片应用成功，还需要刀片刃口的外观及微观质量保证，并需要最佳的切削参数。
陶瓷铣刀知识点总结大全
陶瓷铣刀知识点总结大全一、陶瓷铣刀的概念与分类1、陶瓷铣刀是指刀具刀片部分采用陶瓷材料制造的铣削刀具。
其刀片材料通常是氧化锆陶瓷或氧化铝陶瓷。
2、根据刀具的外形和功能，陶瓷铣刀可以分为球头铣刀、平头铣刀、锥头铣刀、键槽铣刀等不同类型。
二、陶瓷铣刀的优点1、硬度高：陶瓷铣刀的硬度通常在HRA90以上，远高于传统的硬质合金刀具，因此具有更好的耐磨性和抗磨损能力。
2、耐高温：陶瓷材料对高温的稳定性较好，能够在高速切削时保持较好的刃口温度，减少工件加工时的热变形和热裂纹。
3、不易粘刀：陶瓷铣刀具有较好的自润滑性，不易产生切削刃上的切屑粘附，有效降低了刀具磨损和切屑烧焦的可能性。
4、加工精度高：由于陶瓷材料的高硬度和稳定性，使得其具有更好的刀具精度和表面光洁度，能够满足对工件表面质量要求较高的加工需求。
三、陶瓷铣刀的应用领域1、硬质材料加工：陶瓷铣刀适用于对高硬度、高强度的金属、合金、陶瓷等材料进行精密加工，如航空航天零部件加工、模具加工等。
2、热变形敏感材料加工：由于陶瓷刀具的耐高温性能优异，适合于对热变形敏感的材料进行高速切削加工，如钛合金、镍基合金等高温合金材料。
3、高精度表面加工：陶瓷铣刀由于其硬度和稳定性，可以用于对工件进行高精度、高表面质量的加工，如医疗器械、微机械零部件的加工。
四、陶瓷铣刀的制造工艺与技术1、陶瓷铣刀的制造工艺通常包括陶瓷材料的精密成型、烧结、刀具精加工等工艺过程。
其中，陶瓷材料的成型过程对刀具质量有重要影响，包括粉末冶金成型、注射成型、压制成型等方法。
2、烧结过程决定了陶瓷刀具的致密性和硬度，通常采用高温烧结炉进行烧结，控制烧结温度和时间，以确保产生致密的刀具材料。
3、刀具的精加工包括刀具的精密磨削、磨损预防处理、刃口涂层等工艺，以增强刀具的加工性能和寿命。
五、陶瓷铣刀的使用与维护1、使用时应根据具体加工情况选择合适的切削参数，合理控制进给速度、转速和切削深度，以免刀具受损。
陶瓷劈刀调研报告
陶瓷劈刀调研报告陶瓷劈刀调研报告一、引言陶瓷劈刀是一种利用陶瓷材料制成的切削工具，具有独特的优势和特点。
本次调研的目的在于深入了解陶瓷劈刀的技术特点、市场需求以及未来发展趋势等方面，以便为相关企业提供参考和建议。
二、技术特点1.材料优势陶瓷劈刀采用高纯度的陶瓷材料制成，具有硬度高、耐磨损、抗腐蚀等优势，在切削过程中不易产生热变形，可保持良好的尺寸精度和表面质量。
2.切削性能陶瓷劈刀具有优越的切削性能，切削力低，切削温度低，刀具磨损小，可大幅提高加工效率和加工质量。
3.应用领域陶瓷劈刀广泛应用于机械加工行业，特别是在高硬度、高强度工件的车削、铣削、刨削等加工过程中，能够取得良好的加工效果。
三、市场需求1.增长势头良好随着工业化进程的不断加快，对高精密、高效率的切削工具需求不断增长，陶瓷劈刀正是符合这一需求的理想选择。
2.市场潜力巨大陶瓷劈刀的性能优势和应用范围决定了其市场潜力巨大，随着科技进步和工艺改进，其市场份额有望持续扩大。
3.发展前景广阔随着新材料和新工艺的引入，陶瓷劈刀的切削性能和寿命将进一步提升，未来市场需求将呈现更为广阔的发展前景。
四、竞争状况目前市场上存在一些陶瓷劈刀制造商，但总体上竞争程度不高。
主要原因有以下几点：1.技术壁垒高陶瓷材料的研发与应用需要较强的独立研发能力和先进的生产工艺，对于创新能力和生产能力要求较高。
2.品牌溢价一些知名企业已经建立了起来一定的市场声誉和品牌影响力，使得它们的产品更受消费者认可。
3.客户关系一些陶瓷劈刀制造商与大型机械设备制造商建立了长期稳定的合作关系，形成了一定的市场份额。
五、发展建议1.技术创新陶瓷劈刀制造商应加强技术创新，提升产品的切削性能、寿命和稳定性，以满足用户日益增长的需求。
2.市场拓展制造商需加大市场推广力度，扩大品牌知名度，与机械设备制造商建立良好的合作关系，拓宽销售渠道，提高市场份额。
3.人才培养加强人才培养，培养陶瓷劈刀制造和应用方面的专业人才，提高陶瓷刀具产业整体的技术水平和竞争力。
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［ ２ 】 昊光永． 梯度 自润滑陶瓷刀具材料 的研制及其减摩耐磨机理研究． 山
东轻 工业 院 ，２ ０ １ ２ ． ．
（ ｔ ． Ｚ ｒ Ｏ ， － － ） 击： ｚ ｒ （ ） 。 １ 引 起的 应力诱导的相 变增韧和微裂纹增韧，断裂
韧性增 韧幅度大 ，但强度降低，高温 下增韧效果差 。相变增韧的相 变 产生体积膨胀 ，当主裂纹进入微裂纹作用 区后 ，诱发一系列小裂 纹， 产生新的断裂表面 ，从而吸收主裂纹扩 展的能量 。协 同增韧主要集中 在晶须增韧和相变增韧 的协 同及晶须增韧与颗粒增韧 的协 同等方面， 使陶瓷具有优 良的综合性能。 新Ｓ ｉ Ｎ 基微纳米复合陶瓷刀具是在ｓ ｉ Ｎ 陶瓷基体 中加入碳化钛， 碳氮化钛一氮化钛等纳米级颗粒作为第二增 强相 ，硬度提高很多，强 度和断裂韧度仍保持较 高的水平。 Ｉ ）自 润滑陶瓷刀具材料
可 以交叉利用，例 如制成梯度 自润滑陶瓷刀具材料 等 新 型刀具材料 的前景十分广阔，研究还在进行 ，我相信会有越来越多的新型刀具材 料 出现，带来加工产业的重大革新 ！
参考 文 献
【 １ 】 陈 日曜 等 ． 金属 切 削原理 （ 第 二 版 ）北 京 ： 机 械 工 业 出 版 社 ，
科学技术
陶瓷刀具材 料的发展趋势
杨 晴 杨琳琳 杨凌 霄
郑州 ４ ５ ０ ０ ０ １ ） － （ 郑州 大学 机械 工程 学 院 ，河南
摘 要 ：在各类加工方法中，机械加 工中的切削加工和磨削加工在机械制造过程中所 占比重最大，用途最广。随着加工业的发展 ，难加工材料的 使用 日益增 多，对加工效率和加工质 量的要求不断提高，与之联 系密切 的刀具材料 的改进，性能的提 高，新型刀具材料 的研制一直没有间断，且越来
３ ． 高 的耐 热 性
４ ． 良好 的热物理性质和耐热冲击性能 ５ ． 良好 的工艺性能 ６ ． 经济性 常用 的 刀 具 材 料 有 碳 素 工 具 钢 ， 合 金 工 具 钢 ， 高 速 钢 ， 硬 质 合 金 ，陶瓷，金刚石 ，立方碳化硼等， 目前刀具材料 中用的最多的是高
自 润滑陶瓷刀具材料可 以减小高速切 削中的磨损 ，对切 削过程有 着积极的影响。 目 前 ，陶瓷刀具实现 自润滑功能有三种方式： ２ ）原位反应 陶瓷刀具在 高速切 削时 的摩擦热 引起刀具材料的化 学反应 ，在其 表面原位生成具有润滑作用 的反应膜 ，进行实现陶瓷刀具的 自润滑 ， 该方法仅在较高的切 削温度下有效。 ３ ）对刀具表面进行涂覆润滑涂层 对陶瓷刀具进行 自 润滑涂层或表面离子注入，形成具有 自 润滑功 能的表面。该方法对刀具的锋利性和抗剥落性影响较大。
越 受 到重视 。 关键词 ：陶瓷 ；刀 具；微 纳 米
刀具在 工作 时，要承受很大的压力，并与工件作用 时因金属塑性 变 形，接触表面产生强烈摩擦 ，为了使刀具在高温高压下，仍 具有一 定的切削性 能和使用寿命 ，刀具材料应具有一般材料所不具备的一些 基本性质。 Ｌ高的硬度和耐磨性 ２ ． 足够 的强度和韧性
２添 加固体 润滑剂 将 固 体 润 滑 剂加 入 陶瓷 刀 具 基 体 材 料 中烧 结 ，制 成 自润滑 陶 瓷 刀 具材料 ，具有较宽的工作温度和较高的稳定性。
速钢和硬质合金 。伴随着科学技术的进步，机械加工技术正朝着高效 率 ，高精度的方向发展 ，许多新工艺，新技 术得到 了开发和应用。高 速切削加工既能减少切 削力 ，又能产生带状切屑 ，提高加工质量，对 提高生产效率和降低成本有着重要的作用，是值得推广的先进加工技 术 。然而 ，高速切削时，刀具和工件之间将 会出现剧烈碰触 ，且相互 挤压的强场应力很 大，切 削温度急剧增高，切屑流速很快 ，主轴振动 较大，要求材料 具有高强度 ，高硬度，高耐磨性，高耐热性和高抗热 震性等更为严苛的条件 ，一些新型刀具材料对于高速切 削有着更大 的 优势 。其 中的陶瓷材料 的高硬度 ，高强度，高抗热震性，高抗氧化性 和低的摩擦系数使其在高速切削中具有很大的优势。 １微纳米复合陶瓷刀具材料 陶瓷材料 的塑性和韧性 较差 ，但是 目前ｓ ｉ Ｎ 基陶瓷刀 具材料研 究的增 韧补强方法 ，使新Ｓ ｉ ， Ｎ 基 复合陶瓷刀 具材料广泛应用 于实 际 加 工场合 。多年来各 国学 者分别提 出多种增韧补 强机理 ，如颗粒弥 散 增韧 ，晶须 增韧 ，相变 增韧 ，协 同增韧 以及 其他特殊工 艺技术 。 颗粒 弥散增韧 是 目前应用 最广 ，最 为成功的工 艺，该工艺 是在基体 中加入高弹性 模量 的增强 相颗粒 ，吸收部分 断裂 能 ，但是 断裂韧性 增 强 不 明显 。晶须 增韧 是利 用基体 材 料 中添加 的 晶须 晶粒 ，在切 削时产生 的晶粒拔 出，裂纹偏转等 增韧机制 ，使其具有优 良的高温 性 能 。晶须增 韧陶瓷韧性 较高 ，为 其他类型 陶瓷刀具材料 的两倍左 右 ，主要Ａ ｌ 。 ０ ／ Ｓ ｉ Ｃ ｗ Ｓ ｉ ３ Ⅳ ｜ Ｉ Ｓ ｉ Ｃ ｗ 等 。相变增韧 是利 Ｚ ｒ ｏ ２ 的马 氏体相
３梯 度功能陶瓷视 为是涂层基体梯度化研究的延伸 。功能梯度材料 （ Ｆ Ｇ Ｍ ）最初用于金属 和陶瓷材料组合 中，用连续变化的组分梯度来代 替突变界面 ，起到缓 和热应力功能，提高抗弯强度和断裂韧性。
４添加稀土元素的陶瓷刀具材料 目前 ，己研制 出一种稀 － ｛ － ￣ ｂ Ａ １ ０ ／ （ Ｗ ， Ｔ ｉ ） ｃ 新 型陶瓷刀具材料 稀 土元素的添加能以净化界面 ，提高界面结合强度 以及纳米质 点强化 的 作用机制显著提Ａ Ｉ ／ （ Ｔ ｉ ） Ｃ 陶瓷刀具材料的抗弯强度和断裂韧度 。 通过对一些新型刀具材料的分析和探讨 ，可 以为发现更多新型加 工方法和刀具材料提供基础 。除 了陶瓷材料，还有立方碳化硼 ，硬质 合金等材料可 以利用 上述原理制成新型刀具材料，另外 ，上述原理也