Ti-C-N基金属陶瓷.ppt

磨损量-时间
由图可见，磨损表面除了明显的磨痕及剥落坑外，还 有明显的裂纹扩展的痕迹。 Ti-C-N基金属陶瓷作为刀具 时磨损的主要机理是磨粒磨损、高温的粘结磨损及扩散 磨损。
化学磨损Ti-C-N金属陶瓷在氧化环境中可以生成氧化膜，在潮湿环境中还会生
成氢氧化物表层。
Ti3N4 +3O2 →3TiO2+2N2
磨粒磨损由于自由磨粒或表面微凸体的相互运动而造成的磨损 高温粘着磨损金属陶瓷化学稳定性较好，与钢化学亲合力小，与工件的摩
擦系数也小，因此用金属陶瓷刀具切削时，可阻止刀具与钢的粘结，不易产生积 屑瘤，工件的加工精度可明显提高。TiC 与工件材料45 号钢的粘结温度(1120℃)高 于WC(1000℃)，因此，与硬质合金相比，金属陶瓷刀具具有较高的抗粘结磨损的 能力。
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Байду номын сангаас
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硬度很高 一般可达HRA91～93.5，有些可达HRA94～95，即达到非金属陶瓷刀 具硬度水平。 有很高的耐磨性和理想的抗磨损能力，在高速切削钢料时磨损率极低 其耐磨 性可比WC基硬质合金高3～4倍。 有较高的抗氧化能力 一般硬质合金月牙洼磨损开始产生温度为850～900℃， 而Ti(C，N)基金属陶瓷为1100～1200℃，高出200～300℃。TiC氧化形成的TiO2 有润滑作用，所以氧化程度较WC基合金低约10%。 有较高的耐热性 Ti(C，N)基金属陶瓷的高温硬度、高温强度与高温耐磨性都 比较好，在1100～1300℃高温下尚能进行切削。一般切削速度可比WC基硬质 合金高2～3倍，可达300～400m/min，即使加工某些高硬度材料和难加工材 料，切削速度也可达200m/min。 化学稳定好 Ti(C，N)基金属陶瓷刀具切削时，在刀具与切屑、工件接触面上 会形成Mo2O3，镍钼酸盐和氧化钛薄膜，它们都可以作为干润滑剂以减少摩 擦。Ti(C，N)基合金与钢不易产生粘结，在700～900℃时也未发现粘结情况， 即不易产生积屑瘤，加工表面粗糙度值较低。Ti(C，N)基金属陶瓷在具有良好 的综合性能的同时还可以节约普通硬质合金所必需的Co、Ta、W等贵重稀有 金属材料。随着人类节约资源、推行“绿色工业”进程的加快，Ti(C，N)基金 属陶瓷必会成为一种大有前途的工具材料。实际上，一些国家已在积极应用 和推广这种刀具材料，如日本在1988年Ti(C，N)基金属陶瓷刀具已占年度硬质 材料工具总量的27.3%，而且其使用量还在逐年提高。
或 Ti3N4 +6H2O →3TiO2+2NH3
TiC也会发生上述反应，氧化层或氢氧化层与基体的结合力较低，在摩擦的过程中 易脱落，形成磨粒造成磨损。
疲劳磨损Ti-C-N金属陶瓷在交变载荷的作用下，其表面的耐磨性会降低而发生
磨损，其磨损速度会受到环境的影响，潮湿或在200 ℃ -800 ℃时其摩擦系数较高， 容易发生磨损
1.YT15刀具 2.Al2O3刀具 3.传统金属陶瓷刀具 4. Ti-C-N基金属陶瓷刀具