陶瓷刀片材料的进展集中在提高传统刀具陶瓷材料的性能、细化晶粒、组份复合化、采用涂层、改进烧结工艺和开发新品等方面,以期获得耐高温性能、耐磨损性能和抗崩刃性能优异且能适应高速精密切削加工的需求。河南超硬材料研究所把陶瓷刀具材料大致可分为氧化铝系、氮化硅和氮化硼(立方氮化硼刀具)三大类。在金属切削领域,氧化铝陶瓷刀片和氮化硅陶瓷刀片合称为陶瓷刀片;在无机非金属材料学中,立方氮化硼材料归于陶瓷材料大类。以下是三类陶瓷刀片的特点。

  (1)氧化铝(Al2O3)基陶瓷刀片:碳化物系陶瓷中添加Ni、Co、W等作为粘结金属,可提高氧化铝与碳化物的结合强度。具有良好的耐磨性、耐热性,且其高温化学稳定性好,不易与铁元素之间发生相互扩散或化学反应,所以氧化铝基陶瓷刀具的应用范围最广,适于对钢材、铸铁及其合金的高速切削加工;由于抗热振性能提高,也可用于断续切削条件下的铣削或刨削,但它不宜用来加工铝合金、钛合金和钽合金,否则容易产生化学磨损。

  (2)氮化硅(Si3N4)基陶瓷刀片:是在氮化硅基体中添加适量金属碳化物及金属等复合强化剂,利用复合强化效应(又称弥散强化效应)制成的一种陶瓷。特点是硬度高,耐磨性好,耐热性、抗氧化性好,氮化硅与碳和金属元素化学反应较小,摩擦因数也较低。适宜精车,半精车,精铣或半精铣。

  (3)氮化硼陶瓷(立方氮化硼刀片):硬度高,耐磨性,耐热性好,好的热稳定性,具有良好的导热性,较低的摩擦系数,线膨胀系数小。如华菱立方氮化硼刀具BN-S20牌号用于粗加工淬硬钢,BN-H10牌号牌号用于高速精加工淬硬钢,BN-K1牌号加工高硬度铸铁,BN-S30牌号高速切削灰口铸铁均比陶瓷刀片更能取得良好的经济效益。