陶瓷作為一種高效刀具材料，非常適合高速加工和高效加工。由于可顯著提高切削速度和進給速度，因此可以提高金屬切除率，縮短加工時間，從而可提高切削加工的經(jīng)濟性，甚至還可減少投資成本。

目前，氮化硅陶瓷刀具材料已用于鑄鐵的高效加工，并在加工的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性上均有出色表現(xiàn)。德國SPK刀具公司開發(fā)的新型SiAlON刀具材料為氮化硅陶瓷刀具材料家族又增加了新成員。

一般的氮化硅刀具材料成分為ß­Si3N4，而新開發(fā)的SiAlON刀具材料成分為α­/ß­SiAlON，通過對材料金相組織的改進，使細小的碳化物硬顆粒分布在SiAlON晶粒之間，從而提高了SiAlON刀具材料的硬度和抗熱振性能，并使其具有更高的抗氧化能力和更好的化學(xué)穩(wěn)定性。

由于α­/ß­SiAlON刀具材料具有上述優(yōu)良特性，因此它能適用于很廣的加工領(lǐng)域，包括從粗加工到精加工，從連續(xù)切削到斷續(xù)切削，甚至可用于有劇烈振動的切削加工；它既可用于車削加工，又可用于銑削加工；它可加工的材料包括灰鑄鐵和球墨鑄鐵。在加工灰鑄鐵時，可應(yīng)用于各種加工場合；在加工球墨鑄鐵時，除可用于銑削加工外，現(xiàn)在還可用于車削的斷續(xù)加工。

銑削加工時，應(yīng)選用韌性好的α­/ß­SiAlON材料，SL808牌號就是專門為此而開發(fā)的，它在加工灰鑄鐵時顯示出很高的加工效率。例如，用MKS90°面銑刀粗銑加工GJL250灰鑄鐵的箱體，切削速度可達1200m/min，每齒進給量為0.275mm（進給速度10000mm/min），銑削寬度在5～12mm之間變化。盡管采用如此高的切削用量，刀具壽命仍能達到50m/刃。

通過加工一個壓縮機殼體，對α­/ß­SiAlON與ß­Si3N4兩種材料的切削性能進行了比較。首先加工加強筋和平面，在每齒進給量與ß­Si3N4相同時，α­/ß­SiAlON的SL808可采用更高的切削速度，縮短了每件加工時間。由于α­/ß­SiAlON的耐磨性好，刀具壽命更長，進一步提高了加工的經(jīng)濟性。與ß­Si3N4相比，SL808的切削速度提高了約15%，刀具壽命提高了約63%，所用切削用量為每齒進給量0.20mm，切削速度900m/min，軸向切深5.0mm。

然后比較兩種刀具材料在粗銑法蘭面和螺孔面時的性能。由于α­/ß­SiAlON有更好的耐熱性，切削速度可從500m/min提高到800m/min，進給速度可從約3000mm/min提高到4000mm/min，因此可使加工時間減少20%，同時刀具壽命提高一倍，加工成本降低30%。

將α­/ß­SiAlON與Al2O3涂層的硬質(zhì)合金刀具進行比較，也證明前者在各種加工場合的切削性能優(yōu)于后者。例如，銑削曲軸箱的側(cè)面時，軸向切深3mm，徑向切深40mm；用直徑50mm的α­/ß­SiAlON五齒MKS88°銑刀替代原來使用的直徑更大的7齒硬質(zhì)合金銑刀。由于α­/ß­SiAlON具有很好的耐熱性，切削速度達1000m/min，進給速度達3600mm/min，約為原來的3.6倍，因此加工的經(jīng)濟性大大提高，可降低加工成本約70%。

用一把直徑80mm的MKS90°直角面銑刀加工GJL400鑄鐵制造的軸承座時，在一次裝夾中用圓周銑加工出各直徑尺寸，走刀時的徑向切深40mm，軸向切深10mm。與Al2O3涂層硬質(zhì)合金刀具相比，進給速度由550mm/min提高到3000mm/min，加工時間由原來的6.8分鐘減少到只需1.25分鐘。

α­/ß­SiAlON材料的開發(fā)被看作是氮化硅陶瓷材料的一個發(fā)展方向，其耐高溫、耐磨損的性能比ß­Si3N4有了顯著提高，而韌性卻沒有下降。以上加工鑄鐵的實例很好地證明了這些優(yōu)點。