氮化硅陶瓷刀具的优点：

 

 

1）硬度高，一般为93～94HRA，氮化硅的晶胞是由[Si-N4]四面体单元所组成，Si位于四面体的中间Si-N之间是很强的共价键结合，类似于金刚石的[C-C4]四面体单元,所以氮化硅Si3N4也具有较高的硬度和耐磨性。有关资料报导，气相沉积法制造的晶态Si3N4的显微硬度可达5000，它仅次于金刚石和立方氮化硼，但却远远高于碳化钨、碳化钛和氧化铝。所以Si3N4陶瓷刀具可具备比硬合金和氧化铝基陶瓷刀具更高的切削性能，可加工硬质合金难以加工或不能加工的高硬材料，如可以加工硬度高达65HRC的各类淬硬钢和硬化铸铁，免除退火加工所消耗的电力。其优良的耐磨性，不仅延长了刀具的切削寿命，而且还减少了加工中的换刀次数，从而保证切削工件时的小锥度和高精度，尤其在用数控机床进行高精密连续加工时，可减少对刀误差和因磨损引起的不可预测的误差，简化刀具误差补偿。

 

 

 

2）高强度，目前氮化硅陶瓷刀片的抗弯强度已达到750～1000Mpa，超过了高速钢，与普通硬质合金相当。

 

 

 

3）耐热性和抗高温氧化性特别好，即使在 1200～1450℃切削高温时仍能保持一定的硬度和强度进行长时间切削，因此允许采用远远高于硬质合金刀具的切削速度实现高速切削。其切削速度比硬质合金刀具提高3～10倍，因而能大幅度提高生产效率。实验证明，在众多的陶瓷材料中，Si3N4陶瓷具有最佳的耐热性 。

 

 

 

4）良好的断裂韧性，断裂韧性值是评价陶瓷刀片抗破损能力的重要指标之一，它与材料的组成、结构、工艺等因素有关。Si3N4系列陶瓷刀片的断裂韧性值优于其他系列陶瓷刀片（达 6～7MPam1/2），接近某些牌号的硬质合金刀片，因而具有良好的抗冲击能力，尤其在进行铣、刨。镗削及其它断续切削时，更能显示其优越性

 

 

 

5）抗热震性强，陶瓷材料的抗热震性是指其在承受急剧温度变化时，评价其抗破损能力的重要指标。Si3N4系列陶瓷刀片的抗热震性能指标ΔT ，由于其强度高、热膨胀系数低而高达600～800℃，明显优于其它系列陶瓷刀片（300～400℃），因而在高强度断续零件的毛坯加工方面，显示出独特的优越性能。

 

 

 

6）陶瓷刀片切削时与金属摩擦力小，切屑不易粘拼在刀片上，不易产生积屑瘤，加上可以进行高速切削，所以在条件相同时，工件表面粗糙度比较低。

 

 

 

7）氮化硅陶瓷刀具的主要原料是自然界很丰富的氮和硅，用它代替硬质合金，可节约大量w、Co、Ta和Nb等重要战略金属。

 

 

 

8）制造和磨削工艺比较简单，成本较低，Si3N4陶瓷的制造工艺比较简单，不需要高温高压合成设备。Si3N4陶瓷刀具可用人造金刚石砂轮磨削和金刚石研磨膏研磨。因此，这种刀片制造成本较低，便于推广使用。