常用刀具材料的性能和应用场合
常用刀具材料

常用刀具材料常用刀具材料常用刀具材料分为:工具钢(包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢),硬质合金,超硬刀具材料(包括陶瓷,金刚石及立方氮化硼(CBN)等)1.、工具钢用于制造刀具的材料具有高强度、高硬度、高耐磨性、高热硬性、足够的塑性和韧性的性能要求。
(1)碳素工具钢碳素工具钢,简称碳工钢,碳的质量分数一般为0.65%~1.3%,属高碳钢。
常用的碳素工具钢有T7A、T8A、T10A、T12A等。
(2)合金工具钢合金工具钢包括低合金、中合金、高合金工具钢。
碳的质量分数一般为0.9%~1.1%,通常加入合金元素有Cr、Mn、Si、W、V等,钢中合金元素总的质量分数为4%~5%者称为低合金;5%~10%者称为中合金;大于10%者称为高合金,常用的合金工具钢有9SiCr、9Mn2V、CrWMn等,工作温度不超过300℃。
(3)高速钢高速钢是主要用于制作高速切削金属的刀具的高碳高合金莱氏体工具钢。
是美国的F.W.泰勒和M.怀特于1898年创制的,碳的质量分数一般为0.7%~1.5%,加入质量分数约为4%的Cr,此时的钢具有很好的切削加工性能,因此又称为锋钢。
钢中加入W、Mo等能保证高的热硬性,加入V可提高耐磨性。
高速钢的工艺性能好,强度和韧性配合好,主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具,也可制造高温轴承和冷挤压模具等。
除用熔炼方法生产的高速钢外,20世纪60年代以后又出现了粉末冶金高速钢,它的优点是避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。
高速钢按其性能分成两大类:普通高速钢和高性能高速钢。
2、硬质合金硬质合金属于粉末冶金材料,即由难熔金属硬质化合物(硬质相)和金属粘结剂(粘结相)经粉末冶金方法制成的。
通常使用的硬质合金主要以碳化物作为硬质相,以钴作为粘结相通过高温烧结而成。
在常温下硬质合金硬度可达86~96HRA(相当于69~81HRC);热硬性可达1000℃以上;抗压强度可达6000MPa,但抗弯强度、冲击韧性较低;还具有良好的耐蚀性与抗氧化性。
常用刀具材料分类特点及应用

常用刀具材料分类、特点及应用刀具材料的切削性能直接影响着生产效率、工件的加工精度、已加工表面质量和加工成本等,所以正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要内容之一。
1.刀具材料应具备的性能金属切削时,刀具切削部分直接和工件及切屑相接触,承受着很大的切削压力和冲击,并受到工件及切屑的剧烈摩擦,产生很高的切削温度,即刀具切削部分是在高温、高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。
因此,刀具切削部分材料应具备以下基本性能。
1.1 高的硬度和耐磨性硬度是刀具材料应具备的基本特性。
刀具要从工件上切下切屑,其硬度必须比工件材料的硬度大。
耐磨性是材料抵抗磨损的能力。
一般来说,刀具材料的硬度越高,耐磨性就越好。
组织中硬质点(碳化物、氮化物等)的硬度越高,数量越多,颗粒越小,分布越均匀,则耐磨性越高。
但刀具材料的耐磨性实际上不仅取决于它的硬度,而且也和它的化学成分、强度、纤维组织及摩擦区的温度有关。
1.2 足够的强度和韧性要使刀具在承受很大压力,以及在切削过程中通常要出现的冲击和振动的条件下工作,而不产生崩刃和折断,刀具材料就必须具有足够的强度和韧性。
1.3 高的耐热性耐热性是衡量刀具材料切削性能的主要标志。
它是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。
1.4 导热性好刀具材料的导热性越好,切削热越容易从切削区散走,有利于降低切削温度。
刀具材料的导热性用热导率表示。
热导率大,表示导热性好,切削时产生的热量就容易传散出去,从而降低切削部分的温度,减轻刀具磨损。
1.5 具有良好的工艺性和经济性既要求刀具材料本身的可切削性能、耐磨性能、热处理性能、焊接性能等要好,且又要资源丰富,价格低廉。
2.常用刀具材料分类、特点及应用刀具材料可分为工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料等五大类。
常用刀具材料的主要性能及用途见表2-1。
2.1 高速钢2.1.1 普通高速钢普通高速钢指用来加工一般工程材料的高速钢,常用的牌号有:(1)W18Cr4V(简称W18)。
各种刀片用途及钢料

各种刀片用途及钢料刀片是一种常见的切割工具,广泛应用于不同领域,包括日常生活中的厨房刀具、手术刀、行业中的工艺刀具和工业切割工具等。
不同的刀片使用不同的钢材制成,以满足各种不同的应用需求。
以下是几种常见的刀片和它们的用途以及使用的钢料。
1.厨房刀片厨房刀片用于食物的切割和加工,一般分为切菜刀、剁刀、刨刀、水果刀等。
这些刀片通常使用不锈钢制成,因为它具有耐腐蚀性能,不会对食物产生有害物质。
常用的不锈钢材料有420不锈钢、440不锈钢等。
2.医疗手术刀片手术刀片用于医疗领域的手术操作,要求具有尖锐度和消毒性能。
医疗手术刀片一般使用高碳不锈钢材料制成,如17-4PH不锈钢或440C不锈钢。
这些钢材具有高硬度和耐腐蚀性能,适合进行手术操作。
3.工艺刀具工艺刀具广泛应用于手工艺品制作、纸艺、编织、剪纸等领域。
常见的工艺刀具包括割刀、雕刻刀、裁缝剪等。
这些刀片通常使用高碳钢或合金钢制成,提供良好的切削性能和耐磨性。
4.工业切割工具工业切割工具用于工业生产中的金属切削和加工,包括圆锯片、金属刀片、铣刀等。
这些刀片通常使用硬质合金制成,如钨钛合金、维氏硬质合金等。
这些合金钢具有高硬度和耐磨性,可以进行高速切削和长时间使用。
除了上述常见的刀片和钢材,还有一些特殊应用的刀片和钢材。
例如:5.石材切割刀片石材切割刀片用于石材的切割和加工,常见的刀片有连续刀片和分割刀片。
这些刀片通常使用硬质合金制成,以应对石材高硬度和高磨损的特点。
6.纸张切割刀片纸张切割刀片用于印刷和纸加工领域,要求刀片锋利度高且不易磨损。
这些刀片通常使用高速钢制成,因为高速钢具有高硬度和热稳定性。
总体而言,不同的刀片具有不同的用途和要求,因此需要使用不同材料制作以满足需求。
选择适当的刀片和合适的钢材对于切削质量和使用寿命都非常重要。
最适合做刀的材料

最适合做刀的材料首先,我们需要了解刀具所需具备的基本性能。
刀具在使用过程中需要具备较高的硬度、耐磨性和韧性。
硬度是指材料抵抗外力的能力,耐磨性是指材料在摩擦和磨损作用下的抗性,而韧性则是指材料在受力作用下不易断裂的性能。
因此,最适合做刀的材料应该具备较高的硬度、耐磨性和韧性。
目前,常见的刀具材料主要有碳素钢、不锈钢、合金钢、陶瓷等。
碳素钢是指含有较高碳含量的钢铁,具有较高的硬度和耐磨性,但韧性较差,容易断裂。
不锈钢是一种抗腐蚀性能较好的钢铁,硬度和耐磨性相对较弱。
合金钢是指通过添加合金元素来提高钢铁的性能,既具备较高的硬度和耐磨性,又具有一定的韧性。
而陶瓷则是一种硬度极高的材料,但韧性较差。
综合考虑以上几种材料的性能,我们可以得出结论,合金钢是最适合做刀的材料。
合金钢通过添加合金元素,既能够提高硬度和耐磨性,又能够保持一定的韧性,因此在刀具制造领域得到了广泛应用。
合金钢刀具不仅具有较高的切削性能,而且在使用过程中不易断裂,使用寿命较长,因此深受消费者的青睐。
当然,针对不同的使用场景和需求,还可以选择其他材料来制作刀具。
比如在一些特殊的环境下需要抗腐蚀性能较好的刀具,可以选择不锈钢材料;在一些对刀具硬度要求较高的场合,可以选择碳素钢或陶瓷材料。
因此,在选择刀具材料时,需要根据实际需求来综合考虑材料的硬度、耐磨性和韧性等性能。
综上所述,合金钢是最适合做刀的材料,它具备较高的硬度、耐磨性和韧性,能够满足刀具在使用过程中的各项要求。
当然,在实际选择刀具时,还需要根据具体的使用场景和需求来进行综合考虑,以选择最适合的刀具材料。
希望本文能够帮助大家更好地了解刀具材料的选择,为大家的生产生活提供一些参考。
车床常用的刀具材料及其用途

车床常用的刀具材料及其用途车床常用的刀具材料及其用途车床车刀切削部分在切削过程中连续经受强烈的摩擦,切削温度很高,并同时承受很大的切削力及冲击力,所以作为车刀切削部分的材料必须真备良好的切削性能,要具有硬度高(冷硬性)、耐磨性好、耐高温(红硬性),并具有足够的强度和韧性。
(1)高速钢高速钢是一种含有钨(W)、铬(Cr)、钒(V)、钼(Mo)等合金元素的高合金工其钢。
高速钢刀具制造简单,刃磨方便,切削刃锋利,而且韧性较好,能承受较大的冲击万,因此常用子加工一些冲击性较犬、形状不规则的工件。
高速钢也常作为精加工车刀(如宽刃天进给的车刀、梯形螺纹精车力等)以及成型车力的材料。
但高速钢的耐热性较差(600~660℃),因此不能用子高速切削。
常见的普通高速钢有两种,钨系高速钢典型牌号为W18Cr4V和钨钼系高速钢典型牌号为W6Mo5Cr4V2。
(2)硬质合金硬质合金是高硬度、难熔的金属化合物粉末,加钴(Co)、钼(Mo)等作为黏结剂烧结而成的粉末冶金制品。
硬质合金能耐高温,即使在100o℃左右仍能保持良好的切削性能,耐磨性也很好,常温下硬度很高,而且具有一定的使用强度,是目前我国应用泛的刀具材料之一。
硬质合金按其成分不同,可分为钨钴类、钨钛钴类、钨但钴类和钨钛但钴类。
①钨钴类硬质合金:它的以YG表示。
这类硬质合金的韧性较好,硬度和耐热性较低,因此适合于加工铸铁、青铜等脆性材料或冲击性较大的工件。
钨钴类硬质合金按不同的含钴量,分为YG3、YG6、YG8等多种牌号。
YG8适合于粗加工,YG6适谷子半精加工,YG3适合于精加工。
②钨钛钴类硬质合金:它的以YT表示。
这类硬质合金的耐磨性较好,能承受较高的切削温度,所以适合于加工碳钢、合金钢等塑性金属或其他韧性较大的塑性材料。
因为它性脆,不耐冲击,所以不宜加工脆性材料。
钨钛钴类硬质合金按不同的含碳化钛量,分为YT5、YT15、YT3o等几种牌号。
YT5适合子粗加工,YT15适合于半精加工和精加工,YT3o适合于精加工。
常用刀具材料

常用刀具材料刀具是我们日常生活中常见的工具之一,它们的材料选择对于刀具的质量和使用寿命有着至关重要的影响。
在选择刀具材料时,我们需要考虑到刀具的用途、材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及加工性能等因素。
下面我们就来了解一下常用的刀具材料及其特点。
1. 不锈钢。
不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性的材料,因此常被用于制作厨房刀具。
不锈钢刀具具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,而且易于清洁和保养。
不锈钢刀具的价格相对较低,是家庭厨房中常见的刀具材料之一。
2. 高速钢。
高速钢是一种用途广泛的刀具材料,它具有较高的硬度和耐磨性,适用于制作需要高速切削的刀具,如铣刀、钻头等。
高速钢刀具的耐磨性和热稳定性较好,因此在工业生产中得到了广泛的应用。
3. 硬质合金。
硬质合金是一种由钨、钴、碳等金属粉末经过高温烧结而成的材料,具有极高的硬度和耐磨性。
硬质合金刀具适用于加工硬质材料,如钢铁、合金等,具有良好的切削性能和较长的使用寿命。
4. 陶瓷。
陶瓷刀具是近年来新兴的刀具材料,它具有极高的硬度和耐磨性,而且不易生锈,不会影响食物的口感。
陶瓷刀具适用于切割蔬菜、水果等食材,但由于其脆性较大,需要小心使用,避免摔落或碰撞。
5. 钛合金。
钛合金是一种轻质高强度的材料,具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,适用于制作户外刀具、多功能刀具等。
钛合金刀具具有较轻的重量和良好的耐用性,适合户外活动和野外生存使用。
总结。
在选择刀具材料时,我们需要根据刀具的用途和要求来进行合理的选择。
不同的材料具有不同的特点和适用范围,我们需要根据实际需求来进行选择。
除了上述提到的常用刀具材料外,还有许多其他材料也适用于制作刀具,如碳钢、合金钢等。
希望本文对大家选择刀具材料有所帮助。
机床常用车刀材料的种类和用途

机床常用车刀材料的种类和用途按材料分:锋钢刀(碳素合金工具钢刀)、合金刀、陶瓷刀、氮化硼刀等。
按结构形式分:锻打刀、焊接刀、机夹刀。
按用途分:外圆刀、内圆刀、螺纹刀、切刀、左右偏刀、圆弧刀等。
1、高速钢高速钢是指含较多钨、铬、铝等合金元素的高台金工具钢,俗称锋钢或白钢。
机床其特点是:制造简单;有较高的硬度(63~66HRC),耐磨性和耐热性(约600—660口c);有足够的强度和韧性;有较好的工艺性;能承受较大的冲击力;可制造形状复杂的刀具,如特种车刀、铣刀、钻头、拉刀和齿轮刀具等;但不能用于高速切削。
常用高速钢的牌号与性能。
高速钢淬火后的硬度为HRC63~67,其红硬温度550℃~600℃,允许的切削速度为25~30m/min。
高速钢有较高的抗弯强度和冲击韧性,可以进行铸造、锻造、焊接、热处理和切削加工,有良好的磨削性能,刃磨质量较高,故多用来制造形状复杂的刀具,如钻头、铰刀、铣刀等,亦常用作低速精加工车刀和成形车刀。
常用的高速钢牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2两种。
2、硬质合金(1)钨钴类硬质合金它的代号是YG,由co和wc组成。
常用牌机床抗弯强脯不怕冲击,但是硬度和耐热.其特点是:韧性好,抗弯强度高,不怕冲击,但是硬度和耐热性较低。
适用于加工铸铁、青铜等脆性材料.常用牌号有YG3、YG6、YG8等,后面的数字表示含钴量的百分比,含钴量愈高,其承受冲击的性能就愈好。
因此,YG8常用于粗加工,YG6和YG3常用于半精加工和精加工。
(2)钨钻钛类硬质合金它的代号是YT,由wc(碳化钨)、Tic(碳化钛)、co(钴)组成。
常用牌号是YTl5、Y130等.其特点是:硬度为89~93HRA,耐热温度为800~1000℃;耐磨性、抗氧化性较高;但抗弯强度、冲击韧度较低。
适用于加工碳钢、台金钢等到塑性材料。
加入碳化钛可以增加合金的耐磨性,可以提高合金与塑性材料的粘结温度,减少刀具磨损,也可以提高硬度;但韧性差,更脆、承受冲击的性能也较差,一般用来加工塑性材料。
常用制刀不锈钢材料的性能及其适用范围

常用制刀不锈钢材料的性能及其适用范围 钢材名称性能及适用范围420J2 国内称3Cr13,碳含量在0.3%左右,经热处理后所得硬度为HRC52-55度, 而耐损性等各方面性能并不太出众,易生锈,因价格便宜、较容易切割及打磨, 是目前用于中低价厨房刀具最常用的材料。
德国Din 1.4116 国内称5Cr15MoV,含碳高达0.5%,加之含有钼、钒,使得其强度、抗磨损能力和延展性大大加强,硬度通常达到HRC56-58度,是一种很优秀的高端不锈钢,目前欧美高端厨房刀具品牌多选用此材料。
440A、440B、440C 是日本高端刀具材料代表,国内分别称7Cr17、8Cr17,9Cr18,9Cr18Mo、11Cr17,含碳量和硬度由A-B-C逐次增加(A-0.75%,B-B14-1.2%)。
440C 是其中最高端的不锈钢,硬度通常达到HRC56-58,含铬量高达16-18%。
最初被应用于外科手术刀具及船舶业, 耐蚀性极优,韧性强。
现广泛应用于日制高级刀具。
AUS-6、AUS-8、AUS-10 也是日本不锈钢材,大体与440A (AUS-6, 含碳0.65%)、440B (AUS-8, 含碳0.75%)、440C (AUS-10, 含碳1.1% )相似。
这三种钢材都加入了钒(这是440系列没有的),因此增加了抗磨损能力。
广泛应用于日制高级刀具.VG10 日本“武生特制钢”之「V金10号」不锈钢材, 是日制刀具钢材之最优级别, 含碳量约1%, 含钼1.2%及钴1.5%, 经热处理后可达HRC60-62之硬度。
VG-10加工性优, 韧性及耐蚀性皆强, 多被应用于日制优质手工刀具。
三合钢和大马士革钢三合钢和大马士革都是复合钢,层数由3层到67层不等。
只有中间一层是真正做刀的材料,一般选用普通中低碳钢、440系列钢、AUS6/8/10系列钢、VG10等,视价格而定。
最高级的67层大马士革钢通常就采用VG10作为其刀刃材料。
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氧化铝
P1(AM)
硬度为~93HRA,热硬性温度高达1000℃~1200℃,切削速度比通用高速钢高8~12倍,耐磨性好,但导热性差、韧性差、抗弯强度低
用于高速、小进给量精车、半精车铸铁和调质钢
氧化铝
M16(T8)
硬度为~,热硬性温度高达1000℃~1100℃,切削速度比通用高速钢高6~10倍耐磨性好,但导热性差、韧性差、抗弯强度低
主要用来加工脆性材料,如铸铁、青铜等
P类
(钨钛钴类)
P10、P20、P30等
(YT5、YT14、YT15、YT30)
其硬度高,耐热性好,但冲击韧度低
主要用来加工韧性材料,如碳钢等
M类
(钨钛钽钴类)
M10、M20等
(YW1、YW2)
有较高的硬度高、抗弯强度、冲击韧度
这类硬质合金既可用于加工铸铁,也可用于加工钢。通常用于切削难加工材料
用于粗、精加工冷硬铸铁、淬硬合金钢
碳化混合物
M5(T1)
超硬材料
立方氮化硼
硬度为8000HV~10000HV,热硬性温度高达1400℃~1500℃,耐磨性、导热性好,抗弯强度低
用于精加工调质钢、淬硬钢、高速钢、高强度耐热钢以及有色金属
人造金刚石
硬度为9000HV,热硬性温度700~800℃,切削速度比通用高速钢高约25倍耐磨性、导热性好,但抗弯强度低
66HRC以上,在630℃~650℃时,仍可保持60HRC的硬度
一般用于切削高硬度钢、不锈钢、钛合金、高温合金等难切削材料
硬质合金
K类(钨钴类)
K10、K20、K30、K40等
(YG8、YG6、YG3、YG8C、YG6X、YG3X)
RA,热硬性温度高达900℃~1000℃,切削速度比通用高速钢高4~7倍耐磨性好,但韧性差、抗弯强度低
用于加工有色金属的高精度、低粗糙度切削
一般用来制造形状复杂的低速刀具,如铰刀、丝锥和板牙等
高速工具钢(高速钢)
W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V等
63~66HRC
其热硬性温度达550℃~600℃,vc约为30m/min左右。
用于制造成形车刀、切削刀具、钻头和拉刀等
高性能高速钢
W6Mo5Cr4V2Co8、W2Mo9Cr4VCo8、W6Mo5Cr4V2Al等
常用刀具材料的性能和应用场合
类型
典型牌号
硬度及性能特点
主要应用场合
工具钢
优质碳素工具钢
T8A、T10A、T12A等
60~64HRC
磨利性好,热硬性差,在200℃以下切削;vc=8~10m/min
一般用来制造切削速度低、尺寸较小的手动工具
合金工具钢
9SiCr、CrWMn等
60~64HRC
热硬性温度约为300℃~350℃,vc较碳素工具钢高10%~20%。