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晶須增韌陶瓷刀具材料的增韌機制主要包括晶須的拔出效應(yīng)、裂紋橋聯(lián)、裂紋偏轉(zhuǎn)以及微裂紋增韌等。
由于這幾種增韌機制均不隨溫度升高而變化，由此晶須增韌陶瓷刀具材料具有良好的高溫增韌效果。此外，與未經(jīng)晶須增韌的陶瓷刀具材料相比較，其斷裂韌性提高13倍。該類陶瓷刀具材料在國內(nèi)外的應(yīng)用日益廣泛，主要有Al2O3PSiCW和Si3N4PSiCw等。
相變增韌陶瓷刀具材料主要是利用ZrO2的馬氏體相變（t-ZrO2ym-ZrO2），其增韌機理主要是應(yīng)力誘導(dǎo)相變增韌和微裂紋增韌。
應(yīng)力誘導(dǎo)相變增韌的主要優(yōu)點是增韌幅度大，可使斷裂韌性提高25倍，但高溫增韌效果較差，約在800e以上就完全失效。微裂紋增韌是一種高溫增韌機制，但在增韌的同時往往伴隨著強度的降低。因此，微裂紋增韌的尺寸控制非常關(guān)鍵。此外，該類陶瓷刀具材料硬度低，制造工藝復(fù)雜，成本較高，所以，雖然目前這種陶瓷刀具材料在國內(nèi)外已經(jīng)得到開發(fā)，但受高速切削條件的限制，其實際應(yīng)用相對較少。
協(xié)同增韌，目前，對此機理的研究正處于深入階段，主要是圍繞顆粒增韌與相變增韌、顆粒增韌與晶須增韌以及相變增韌與晶須增韌的協(xié)同作用進行。
這些陶瓷刀具材料的斷裂韌性較之單一增韌機制的陶瓷刀具材料要提高許多，并且具有較好的綜合性能，因而是陶瓷刀具材料的重點發(fā)展方向之一。目前該類陶瓷刀具材料的品種較少，國內(nèi)只有兩種顆粒和晶須協(xié)同增韌陶瓷刀具材料（Al2O3PSiCwPSiCp和Al2O3PTiB2PSiCw）。當(dāng)前對于顆粒彌散強化陶瓷刀具材料中不同作用區(qū)增韌機制如微裂紋、裂紋偏轉(zhuǎn)、裂紋分支、裂紋釘扎以及殘余應(yīng)力增韌等之間相互作用的研究，在理論和實驗方面均有欠缺。
除上述之外，某些特殊工藝技術(shù)如原位生長和表面強化等的作用，也能使陶瓷刀具材料的斷裂韌性得到不同程度的提高。
來源：中國刀具網(wǎng)
