氮化硅陶瓷刀具的優點：

 

 

1）硬度高，一般為93～94HRA，氮化硅的晶胞是由[Si-N4]四面體單元所組成，Si位于四面體的中間Si-N之間是很強的共價鍵結合，類似于金剛石的[C-C4]四面體單元,所以氮化硅Si3N4也具有較高的硬度和耐磨性。有關資料報導，氣相沉積法制造的晶態Si3N4的顯微硬度可達5000，它僅次于金剛石和立方氮化硼，但卻遠遠高于碳化鎢、碳化鈦和氧化鋁。所以Si3N4陶瓷刀具可具備比硬合金和氧化鋁基陶瓷刀具更高的切削性能，可加工硬質合金難以加工或不能加工的高硬材料，如可以加工硬度高達65HRC的各類淬硬鋼和硬化鑄鐵，免除退火加工所消耗的電力。其優良的耐磨性，不僅延長了刀具的切削壽命，而且還減少了加工中的換刀次數，從而保證切削工件時的小錐度和高精度，尤其在用數控機床進行高精密連續加工時，可減少對刀誤差和因磨損引起的不可預測的誤差，簡化刀具誤差補償。

 

 

 

2）高強度，目前氮化硅陶瓷刀片的抗彎強度已達到750～1000Mpa，超過了高速鋼，與普通硬質合金相當。

 

 

 

3）耐熱性和抗高溫氧化性特別好，即使在 1200～1450℃切削高溫時仍能保持一定的硬度和強度進行長時間切削，因此允許采用遠遠高于硬質合金刀具的切削速度實現高速切削。其切削速度比硬質合金刀具提高3～10倍，因而能大幅度提高生產效率。實驗證明，在眾多的陶瓷材料中，Si3N4陶瓷具有最佳的耐熱性 。

 

 

 

4）良好的斷裂韌性，斷裂韌性值是評價陶瓷刀片抗破損能力的重要指標之一，它與材料的組成、結構、工藝等因素有關。Si3N4系列陶瓷刀片的斷裂韌性值優于其他系列陶瓷刀片（達 6～7MPam1/2），接近某些牌號的硬質合金刀片，因而具有良好的抗沖擊能力，尤其在進行銑、刨。鏜削及其它斷續切削時，更能顯示其優越性

 

 

 

5）抗熱震性強，陶瓷材料的抗熱震性是指其在承受急劇溫度變化時，評價其抗破損能力的重要指標。Si3N4系列陶瓷刀片的抗熱震性能指標ΔT ，由于其強度高、熱膨脹系數低而高達600～800℃，明顯優于其它系列陶瓷刀片（300～400℃），因而在高強度斷續零件的毛坯加工方面，顯示出獨特的優越性能。

 

 

 

6）陶瓷刀片切削時與金屬摩擦力小，切屑不易粘拼在刀片上，不易產生積屑瘤，加上可以進行高速切削，所以在條件相同時，工件表面粗糙度比較低。

 

 

 

7）氮化硅陶瓷刀具的主要原料是自然界很豐富的氮和硅，用它代替硬質合金，可節約大量w、Co、Ta和Nb等重要戰略金屬。

 

 

 

8）制造和磨削工藝比較簡單，成本較低，Si3N4陶瓷的制造工藝比較簡單，不需要高溫高壓合成設備。Si3N4陶瓷刀具可用人造金剛石砂輪磨削和金剛石研磨膏研磨。因此，這種刀片制造成本較低，便于推廣使用。