摘要 近年來,隨著材料工程的發展和新材料的不斷涌現,對制造業加工的材料技術和制造工藝的升級換代迫在眉睫,2017年,中國制造對陶瓷和金屬陶瓷刀具的需求必定會有一個大的提升。在航空航天及大...
近年來,隨著材料工程的發展和新材料的不斷涌現,對制造業加工的材料技術和制造工藝的升級換代迫在眉睫,2017年,中國制造對陶瓷和金屬陶瓷刀具的需求必定會有一個大的提升。
在航空航天及大尺度加工體加工方面,隨著難加工材料的被采用程度的加深和復合材料不斷涌現,以及隨著數控機床的大規模普及、數字化智能化加工工藝的普及,高速加工和超長時間加工越來越占據絕對地位。而陶瓷和金屬陶瓷刀具的出現正對應了制造業對于高速高效加工的迫切需求。對于處在轉型期的“中國制造”來說,經過前期的技術積累和工藝探索,隨著“C919大型客機”和“運-20戰略運輸機”等國產大飛機的投入量產并以此為代表,在材料技術和制造工藝的升級換代要求迫在眉睫的需求下,2017年,中國制造對陶瓷和金屬陶瓷刀具的需求必定會有一個大的提升。
同時,隨著刀具技術和機床技術的相互結合,工件材料與刀具材料的互相促進,航空航天制造業也在不斷發展。可以說刀具材料不斷發展是航空航天制造業不斷發展的驅動力。目前航空航天制造業廣泛應用的刀具材料牌號多達上千種,根據刀具材料來劃分,不外乎以下幾大類:工具鋼(碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼)、硬質合金、陶瓷和超硬刀具材料。碳素工具鋼適于制造手動工具,碳素工具鋼T10A和T12A應用較廣泛。
航空制造業中,硬質合金刀具所占比重最大。硬質合金刀具在航空制造中是主導刀具,應用范圍則相當廣泛,在數控刀具材料中占主導地位。硬質合金成為主要的刀具材料,使切削加工實現了向硬質合金時代的過渡,由于不同牌號的硬質合金性能特點不同,因而其應用范圍也不同。硬質合金不但可用于制造各種機夾可轉位刀具,而且可以制造整體式立銑刀、鉸刀、絲錐和鉆頭等。硬質合金刀具分為普通硬質合金、涂層硬質合金、超細顆粒硬質合金、碳(氮)化鈦基硬質合金。
YT類硬質合金具有YG類和YW類的大部分優良性能,在航空制造業應用較廣。涂層硬質合金有比基體更高的硬度、耐磨性、耐熱性,應用廣泛。超細顆粒硬質合金可以大范圍地運用于斷續切削。碳(氮)化鈦基硬質合金主要用于鋼件的連續表面的精加工和半精加工。
隨著新技術革命的發展,要求不斷提高切削加工生產率和降低生產成本.,特別是數控機床的發展,要求開發比硬質合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具。日前各種高強度、高硬度、耐腐蝕、耐磨和耐高溫的難以切削的新材料日益增多。據文獻估計,這類材料己占國際上加工總數的50%以上.,硬質合金刀具對其中不少新材料的加工難以勝任。另一方面,現在國際上硬質合金產量己達20000- 25000t。每年消耗大量的金屬,如W、Co、Ta和Nb等。這些金屬的礦產資源正日益減少,價格上漲,按日前消耗速度,用不了幾十年.有些資源將耗盡。陶瓷刀具就是在這樣的背景下發展起來的。
早在1912-1913年.英國和德國己出現了氧化鋁陶瓷刀具,但其在生產上的應用則始于1950年。由于其強度、韌度低,較長時期內僅限于做連續切削精加工用.,且切削速度和進給量都較低。直到1968年才出現第2代陶瓷刀具-復合氧化鋁刀具,在強度和韌度上較之氧化鋁刀具有了明顯提高,可以在較高的速度和較大的進給量下切削各種工件.得到了較廣泛的應用。20世紀70年代末到80年代初國際出現了第3代陶瓷刀具-氮化硅陶瓷刀具。這類陶瓷刀具有比復合氧化鋁刀具更高的韌性、抗沖擊性、高溫強度和抗熱震性。陶瓷刀片在各工業發達國家的產量增長很快。
我國自20世紀60年代中開始批量生產復合氧化鋁刀片,目前年生產量為14-15萬片。氧化硅陶瓷刀片雖自20世紀70年代中就開始研究,由于性能欠佳,不能滿足需求。近幾年來,隨著對高溫結構陶瓷領域研究的不斷深入,使氮化硅陶瓷的性能有了很大提高,從而使氮化硅陶瓷刀具在我國迅速發展起來。
在航空航天及大尺度加工體加工方面,隨著難加工材料的被采用程度的加深和復合材料不斷涌現,以及隨著數控機床的大規模普及、數字化智能化加工工藝的普及,高速加工和超長時間加工越來越占據絕對地位。而陶瓷和金屬陶瓷刀具的出現正對應了制造業對于高速高效加工的迫切需求。對于處在轉型期的“中國制造”來說,經過前期的技術積累和工藝探索,隨著“C919大型客機”和“運-20戰略運輸機”等國產大飛機的投入量產并以此為代表,在材料技術和制造工藝的升級換代要求迫在眉睫的需求下,2017年,中國制造對陶瓷和金屬陶瓷刀具的需求必定會有一個大的提升。
同時,隨著刀具技術和機床技術的相互結合,工件材料與刀具材料的互相促進,航空航天制造業也在不斷發展。可以說刀具材料不斷發展是航空航天制造業不斷發展的驅動力。目前航空航天制造業廣泛應用的刀具材料牌號多達上千種,根據刀具材料來劃分,不外乎以下幾大類:工具鋼(碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼)、硬質合金、陶瓷和超硬刀具材料。碳素工具鋼適于制造手動工具,碳素工具鋼T10A和T12A應用較廣泛。
航空制造業中,硬質合金刀具所占比重最大。硬質合金刀具在航空制造中是主導刀具,應用范圍則相當廣泛,在數控刀具材料中占主導地位。硬質合金成為主要的刀具材料,使切削加工實現了向硬質合金時代的過渡,由于不同牌號的硬質合金性能特點不同,因而其應用范圍也不同。硬質合金不但可用于制造各種機夾可轉位刀具,而且可以制造整體式立銑刀、鉸刀、絲錐和鉆頭等。硬質合金刀具分為普通硬質合金、涂層硬質合金、超細顆粒硬質合金、碳(氮)化鈦基硬質合金。
YT類硬質合金具有YG類和YW類的大部分優良性能,在航空制造業應用較廣。涂層硬質合金有比基體更高的硬度、耐磨性、耐熱性,應用廣泛。超細顆粒硬質合金可以大范圍地運用于斷續切削。碳(氮)化鈦基硬質合金主要用于鋼件的連續表面的精加工和半精加工。
隨著新技術革命的發展,要求不斷提高切削加工生產率和降低生產成本.,特別是數控機床的發展,要求開發比硬質合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具。日前各種高強度、高硬度、耐腐蝕、耐磨和耐高溫的難以切削的新材料日益增多。據文獻估計,這類材料己占國際上加工總數的50%以上.,硬質合金刀具對其中不少新材料的加工難以勝任。另一方面,現在國際上硬質合金產量己達20000- 25000t。每年消耗大量的金屬,如W、Co、Ta和Nb等。這些金屬的礦產資源正日益減少,價格上漲,按日前消耗速度,用不了幾十年.有些資源將耗盡。陶瓷刀具就是在這樣的背景下發展起來的。
早在1912-1913年.英國和德國己出現了氧化鋁陶瓷刀具,但其在生產上的應用則始于1950年。由于其強度、韌度低,較長時期內僅限于做連續切削精加工用.,且切削速度和進給量都較低。直到1968年才出現第2代陶瓷刀具-復合氧化鋁刀具,在強度和韌度上較之氧化鋁刀具有了明顯提高,可以在較高的速度和較大的進給量下切削各種工件.得到了較廣泛的應用。20世紀70年代末到80年代初國際出現了第3代陶瓷刀具-氮化硅陶瓷刀具。這類陶瓷刀具有比復合氧化鋁刀具更高的韌性、抗沖擊性、高溫強度和抗熱震性。陶瓷刀片在各工業發達國家的產量增長很快。
我國自20世紀60年代中開始批量生產復合氧化鋁刀片,目前年生產量為14-15萬片。氧化硅陶瓷刀片雖自20世紀70年代中就開始研究,由于性能欠佳,不能滿足需求。近幾年來,隨著對高溫結構陶瓷領域研究的不斷深入,使氮化硅陶瓷的性能有了很大提高,從而使氮化硅陶瓷刀具在我國迅速發展起來。