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註：1 所謂不適宜加工條件，若由工件的表面情況而言，係指工件有鑄造及鍛 造表皮，硬度及切削度變化，切削呈斷續的情形；若從剛性的觀點而言，即工作機械、切削刀具及工件等的撓曲或振動較多的情況。

2高錳鋼指高 錳鋼鑄鋼材（SCMnH）及其它。

3特殊鑄鐵為合金鑄鐵、蒙漢耐德鑄鐵、球狀石墨鑄鐵。

4耐熱合金為耐熱鋼（SHE）， 耐熱鋼鑄品（SCH ）。

5易切削鋼指硫易切AlJ鋼（SUM），鉛易切削鋼。

6非鐵金屬指銅及銅合金、鋁及鋁合金等。

不良容易使刀片發生裂縫。因為碳化物刀片的熱脹係數大約是鋼刀柄的一半，由於焊接位置的楊氏係數和熱脹係數的突然改變而產生的應力使刀片 經常損壞。
2. 丟棄刀片
將刀片放置在刀柄端，然後用螺釘或壓板或偏心銷將刀片夾緊的方法稱為夾置刀具，被夾置的刀片稱為丟棄刀片或嵌置 刀片。丟棄刀片的形狀有正三角形、正方形、正五角形、正六角形、正八角形、長方形、菱形、圓形等。刀片之每一菱角即為一個刃口，如三角形即有三個刃口，四 角形即有四個刃口。刀具切削工件時，當其中一個刃口已磨耗變鈍，可以調換次一刃口切削工件，直到所有刃口均已磨耗，刀片不再研磨即行丟棄。
丟棄刀 片沒有銅焊應力，不會造成刀片裂縫現象，使用者不需輸磨刀具，而且可以減少更換刀具之時間。在刀片的下面常置放碳化物墊片以增加支撐及避免刀柄受到破壞。
6. 被覆刀具／塗層刀具
被覆（coated）或稱塗層刀具係針對一般切削鋼料等級的碳化物刀具，常有99％的刀片僅表面產生凹陷磨耗而使刀刃崩裂喪 失切削功能，實在浪費。工程界為解決此問題，選取韌性較佳的碳化物為基材，利用汽相蒸鍍法（vapor-phase deposition）在碳化物表面被覆一層很薄的耐膺性及潤滑性均佳，而熱傳導性較差的材料，以阻抗刀面的凹陷磨耗，提高刀具的使用壽命。
(一) 被覆刀具的製造法
被覆刀片通常用化學蒸鍍法（CVD）製成，亦有用物理蒸鍍法（PVD）製成。

表2 - 6示CVD法與PVD法之特徵。

作用，使生成TiC 或TiN 或Al2O3，被覆層。其反應式分別為

( 1 ) TiCl4 + 4H2 + ( H2）→ TiC + 4 HCI + ( H2 )
( 2 ) TiCl4＋N2+ 2H2 ：→ TiN +4HCI
( 3 ) 2AlCI3＋3H2O + ( H2）→ AI2O3+ 6HCI + ( H2)

反應是在常壓或低壓下進行，可行大量之被覆處理。 最近為能適用於多層被覆，故需有能任意更換反應氣體的裝置。
CVD法蒸鍍碳化物刀片時應具有高純度的材料及刀具表面必須乾淨而無氧化物或灰塵，並 確信在整個溫度控制過程中材料不被污染。因為污染會使被覆層產生砂孔，造成結合鍵強度不夠，使被覆刀具之密度、硬度、耐磨性等不足。
PVD法之處 理溫度較低，是利用高度真空下的放電以達到蒸發的目的。其可分成許多種不同的方法，但以離子鍍層抉或噴濺法將刀具鍍上TiC或TiN最常見。高速鋼刀具被 覆TiN大都應用離子鍍層法。其被覆溫度約470℃，不超過基材之正常回火溫度，才不會使刀具變形或影響其硬度。

PVD與CVD比較，前 者被覆裝置較複雜，更由於低溫被覆對提高刀具切削之性能較弱，增加耐磨性較小，附著強度亦較低。但可補足CVD被覆刀片較不適用的切削情況，如刀片前端不 經細磨的精切削用刀片或切削鋁專用的刀片。表2 -6 示PVD與CVD之特徵。除了被覆材質的化學結構對切削效果有直接影響外，被覆材質的厚度也是一項重要的因素。試驗證明凹陷耐磨性和被覆厚度增加的幅度成 正比，就算是凹陷深度超過被覆厚度，凹陷邊綠的被覆材質還是有效地保護刀具而減緩凹陷的擴大。
刀腹耐磨性也隨著被覆厚度的增加而加強，而此種耐磨 性增強的幅度，在被覆厚度超過6～8m 時已漸次的緩慢，再加厚的被覆材質並不能使刀腹耐磨性更強。因為破覆層愈厚則結晶粒愈粗大，耐磨性的提升量受到限制，且過厚的被覆層會造成刀片整體軔性的 下陷，容易發生破裂。被覆刀具之脆性比未被覆刀具較大，是由於被覆材料與基材之熱膨係數差異大所致。
當不潔的刀片附上被覆層時，被覆層與基材隔 離，刀具使用時將使刀片整片剝落。被覆層太厚也會導致剝落，因為被覆層與基材熱膨脹係數之差異大。
（二） 被覆層材料及刀具基材（母材）
最 早期第一代被覆材料是用TiC，其厚度大約6m，刀具基材是標準碳化物P10、P20、K10等一般常用的材質。
唯TIC 會吸收刀片表面層的碳，使TiC 層和基材之間多了一層脫碳層稱為相，相很硬很脆，對TiC 被覆層的穩定性有很大的威脅，而後被覆基材使用特殊合金時，將相減至最少，成為第二代被覆刀具。
最近被覆層的材料已由TiC 改為TiN 、HfC 、HfN 、Al2O3：等。TiC 的被覆層對耐刀腹磨耗比被覆TIN 者較好，而TIN 的耐凹陷磨耗能力比TiC 者較好。最近的被覆是三層材料互相重疊密接而成，如TiC 十TiN 十Al2O3，兼備各項耐磨耗性，特別適合高速切削，此為第三代被覆材料。第四代被覆材料是將基材作成表面非常薄的鈷加強層，如基材之鈷含量6 % ，而鈷加強層的鈷含量可能達20％。此加強層可改進被覆層和基材的酊合性，萬一在斷續切削或較惡劣情況之下，被覆層因為較硬脆而出現碎裂，這種裂縫將會被 鈷加強層擋住而不會繼續深入基材。
被覆的層數可分成單層、雙層、及三層等各種被覆刀片，如表2 - 7 示。

表2 -7 被覆刀具層數

被覆刀具基材必須具備下列特性：

1. 高溫時耐熱變形佳。
2. 高熱傳導度。
3. 高壓縮強度。
4. 耐衝擊破壞之抗折力佳。
5. 耐刀腹磨耗特性佳。
現 在廣泛使用的被覆材料有TiC、TiN、Al2O3。TiC比重為4.7比碳化鎢17.9為輕，硬度非常高，耐磨耗性強，具有較大的氧化阻抗。Al2O3 的化學安定性最佳，對擴散阻抗最有效，抗氧化性優良，熱傳導係數低，摩擦係數亦小，但與基材之結合卻比TiN 或Tic較困難。結合強度會影響被覆的效果，其中以TiC 之結合強度最佳。TiN 的化學安定性比TiC為高，具有最低的摩擦係數，它與鐵的擴散反應較緩慢，這是由於被覆材料被分解進入已經沃斯田鐵化之切屑表面時，氮會提供比碳低的切屑 表面硬化行為。故TiN 耐凹陷磨耗較佳。多層被覆刀具通常最接近基材的一層是TiC ，以穩定擴散阻抗，避免碳由基材或鐵的鈷相中脫離，最外一層為0.005mm 厚的TiN 以減低刀具表面的摩擦，而中間層為TiC -TiN的過渡層。
對 於不同被覆碳化物刀片可依外觀顏色區別：一般碳化鈦被覆為銀灰色，氮化鈦被覆為金黃色，氧化鋁被覆為灰黑色。
(三) 各類被覆碳化物刀具之切削性能
1. 被覆氮化鈦（TIN）刀具
1 耐凹陷磨耗。
2 結晶顆粒較細及較均勻－韌性較佳。
3 被覆層甚為緊密，因而基材對其影響甚少。
4 摩擦係數甚小，因此工件與刀片在切創時溫度升高均有限，較易保持刀片的壽命及工件的精度。
5 潤滑性甚佳。因此較易達成較好的表面光度。
6 耐震動及耐衝擊力甚佳。
2. 被覆碳化欽（TiC）刀具
它與氮化鈦被覆一樣含有 上述各項優點，唯與之比較則稍差些。但耐磨性則比氮化鈦佳。

3. 被覆氧化鋁（Al2O3）刀具
1 高度切削性－比普通碳化物刀片高1倍。
2 耐磨耗性甚佳。
3 抗凹陷磨耗性甚佳。

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