在機械加工過程中,，切削加工是工業(yè)生產(chǎn)中最基本,、最普通和最重要的方法之一，它直接影響工業(yè)生產(chǎn)的效率,、成本和能源消耗,。提高加工效率，將會帶來巨大的社會,、經(jīng)濟效益,。近年來，陶瓷刀具產(chǎn)業(yè)取得了快速的發(fā)展,，現(xiàn)代陶瓷刀具材料多為復(fù)合材料,。目前應(yīng)用于刀具的陶瓷材料主要為氧化鋁系,、氮化硅系、硼化鈦系和金屬陶瓷等系列,。而其中的金屬陶瓷基復(fù)合材料是上世紀三十年代逐漸發(fā)展起來的一種新型材料,。由于金屬陶瓷具有硬度高、耐磨性好,、導(dǎo)熱性好等優(yōu)良的綜合性能而被廣泛用作工具材料,。

一、 金屬陶瓷刀具的發(fā)展歷程

金屬陶瓷用于切削刀具最早始于上世紀二十年代對TiC化合物的實驗研究,，上世紀五十年代,，TiC-Mo-Ni金屬陶瓷首次作為刀具材料用于鋼的高速精密切削。它雖然具有與硬質(zhì)合金不相上下的高強度和高硬度,，但其韌性比較差,。為了提高金屬陶瓷的韌性，改善其切削性能,，上世紀七十年代人們最終開發(fā)出了一種韌性很高的細顆粒TiC-TiN基金屬陶瓷,。從那時以來，金屬陶瓷在刀具開發(fā)中的應(yīng)用日趨廣泛,。

二、金屬陶瓷刀具的特點及加工范圍

金屬陶瓷刀具在硬質(zhì)合金行業(yè)中一般是指TiCN/TiC/TiN為硬質(zhì)相,，添加Co或Ni作為粘接相,，在很多場合中，添加元素周期表地IVB,、VB及VIB族金屬中的一種以上的氮化物,、碳化物及碳氮化物作為添加劑以增強金屬陶瓷的力學(xué)、高溫性能的一種刀具,。

金屬陶瓷刀具的特點：（1）硬度高,；（2）與被加工工件材料的親和力低，不易產(chǎn)生積屑瘤,；（3）化學(xué)穩(wěn)定性好,；（4）耐熱性，耐磨性好,。

適合加工范圍：金屬陶瓷刀具適合加工各種鋼件和鑄鐵件的半精加工和精加工,，當切削深度在2.5mm以下，每轉(zhuǎn)進給量在0.25mm/r以下,，每齒進給量在0.2.mm/齒以下時,，金屬陶瓷刀具具有出色的切削性能。加工以上材質(zhì)的金屬陶瓷刀具都可以提供穩(wěn)定的刀具壽命和良好的表面光潔度。但在斷續(xù)切削領(lǐng)域不適合金屬陶瓷刀具,，容易發(fā)生刀片破損現(xiàn)象,。

注意：從加工材料硬度來講，金屬陶瓷刀具主要適合半精加工和精加工硬度為HRC45以下的鋼件和鑄鐵件,，對于HRC45以上的難加工材料（如高硬度鑄鐵軋輥,，高鉻鑄鐵，高溫合金等材料）還是選擇立方氮化硼刀具或陶瓷刀具比較好,。

三,，金屬陶瓷刀具、陶瓷刀具和立方氮化硼刀具三種材質(zhì)性能和應(yīng)用對比

（1）從刀具材料的發(fā)展與切削加工高速化的關(guān)系進行對比：在加工黑色金屬領(lǐng)域中：立方氮化硼刀具＞陶瓷刀具＞金屬陶瓷刀具,。

（2）從加工工件的硬度進行對比：立方氮化硼刀具（加工硬度在HRC45以上）＞陶瓷刀具（加工硬度在HRC40-HRC55之間的精加工）＞金屬陶瓷刀具（加工硬度在HR45以下的半精加工和精加工）,。

（3）從不同刀具材料的切削速度和硬度來講：立方氮化硼刀具＞陶瓷刀具＞金屬陶瓷刀具（在加工黑色金屬領(lǐng)域）；

（4）從刀具材料韌性來講：金屬陶瓷＞立方氮化硼（CBN）＞陶瓷刀具,；

從內(nèi)部組織來講,，金屬陶瓷刀具仍然歸于硬質(zhì)合金刀具大類，而不歸于陶瓷刀具,，而立方氮化硼刀具,，氮化硅刀具，氧化鋁陶瓷刀具從材料學(xué)角度均可歸為陶瓷刀具材料,；且從應(yīng)用角度和刀具性能來講,，金屬陶瓷刀具在一定領(lǐng)域確實比涂層硬質(zhì)合金刀具更具優(yōu)勢。