常用刀具材料分类、特点及应用

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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

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

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。

常用刀具材料分类

常用刀具材料分类

常用刀具材料分类、特点及应用学校:学院:班级:姓名:学号:目录摘要 (3)一、刀具材料的基本要求 (4)二、常用刀具材料 (6)1.高速钢 (6)2.硬质合金 (9)三、涂层刀具 (12)1.硬质合金 (12)2.CVD Chemical Vapor Deposition (化学气相沉积) (12)3.PVD Physical Vapor Deposition(物理气相沉积) (13)四、金属陶瓷 (15)五、陶瓷 (17)六、立方氮化硼 (19)七、聚晶金刚石 (21)八、牌号 (22)1.车削牌号 (22)2.切断、切槽和螺纹加工牌号 (22)3.铣削牌号 (23)4.钻削牌号 (23)九、参考文献 (24)摘要要使金属切削工序获得满意的效果,切削刀具材料和牌号的选择是重要的考虑因素。

因此必须基本了解每种切削刀具材料及其性能,以便为每一切削应用做出正确选择。

本文旨在对目前常用刀具的材料进行分类,刀具材料的特点及应用进行总结,并根据每种切削刀具材料的性能给出应用建议。

关键词刀具材料分类刀具材料特点刀具材料性能刀具材料应用一、刀具材料的基本要求1.高硬度刀具是从工件上去除材料,所以刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度;刀具材料最低硬度应在60HRC以上;对于碳素工具钢材料,在室温条件下硬度应在62HRC以上;高速钢硬度为63HRC~70HRC;硬质合金刀具硬度为89HRC~93HRC2.高强度与强韧性刀具材料在切削时受到很大的切削力与冲击力;如车削45钢,在背吃刀量ap=4㎜,进给量f =0.5㎜/r的条件下,刀片所承受的切削力达到4000N,可见,刀具材料必须具有较高的强度和较强的韧性;一般刀具材料的韧性用冲击韧度a K表示,反映刀具材料抗脆性和崩刃能力3.较强的耐磨性和耐热性刀具耐磨性是刀具抵抗磨损能力。

一般刀具硬度越高,耐磨性越好。

刀具金相组织中硬质点(如碳化物、氮化物等)越多,颗粒越小,分布越均匀,则刀具耐磨性越好;刀具材料耐热性是衡量刀具切削性能的主要标志,通常用高温下保持高硬度的性能来衡量,也称热硬性。

常用刀具材料

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。

机床刀具种类认识

机床刀具种类认识

机床刀具种类认识机床刀具种类认识一、引言机床刀具是机械加工中不可或缺的工具,它能够完成各种不同形状和尺寸的工件加工。

在机械加工过程中,选择合适的刀具种类是非常重要的,因为它直接关系到加工效率和质量。

本文将介绍常见的机床刀具种类以及它们的应用范围。

二、分类1. 按照材质分类(1)高速钢刀具:高速钢刀具是一种常见的金属切削工具,主要由高速钢制成。

这种材料硬度高、耐磨性好,适用于加工硬度较低的金属材料。

(2)硬质合金刀具:硬质合金刀具由碳化钨和钴等元素组成。

它们有着极高的硬度和耐磨性,适用于加工较硬的材料,如铸铁、不锈钢等。

(3)陶瓷刀具:陶瓷刀具是一种新型材料,由氧化铝等陶瓷材料制成。

这种材料硬度极高、耐磨性好,适用于加工高硬度的材料,如铸钢、高速钢等。

2. 按照形状分类(1)车刀:车刀是一种常见的旋转刀具,主要用于车削和镗削工艺中。

它们的形状分为内圆车刀、外圆车刀、端面车刀等。

(2)铣刀:铣刀是一种旋转式的机床切削工具,主要用于铣削工艺中。

根据形状不同,可以分为球头铣刀、平头铣刀、T型槽铣刀等。

(3)钻头:钻头是一种旋转式的机床切削工具,主要用于钻孔工艺中。

根据形状不同,可以分为直柄钻头、锥柄钻头等。

3. 按照功能分类(1)粗加工用刀具:粗加工用刀具主要用于去除材料表面较厚的部分,在加工效率上有着很大优势。

常见的粗加工用刀具有齿轮铣齿器和带齿锯片等。

(2)精密加工用刀具:精密加工用刀具主要用于加工高精度的零件。

常见的精密加工用刀具有电极丝、磨头等。

(3)特殊加工用刀具:特殊加工用刀具主要是针对一些特殊形状或材料的加工而设计的。

常见的特殊加工用刀具有齿轮滚刀、螺纹切割器等。

三、应用范围不同类型的机床刀具适用于不同类型的材料和工艺。

在选择机床刀具时,需要根据实际情况进行选择。

1. 按照材料分类(1)钢类材料:对于低硬度和中等硬度的钢类材料,可以使用高速钢刀具进行加工;对于高硬度和高强度的钢类材料,应该使用硬质合金或陶瓷刀具进行加工。

刀具材料有哪几种

刀具材料有哪几种

刀具材料有哪几种刀具材料是制作刀具的原材料,不同的刀具材料具有不同的特性和用途。

在工业生产和日常生活中,刀具被广泛应用于各个领域,因此了解不同的刀具材料对于选择合适的刀具至关重要。

下面将介绍几种常见的刀具材料及其特点。

1. 钢。

钢是最常见的刀具材料之一,它具有优良的机械性能和耐磨性,适用于制作各种刀具,如厨房刀具、工业刀具等。

钢的主要成分是铁和碳,同时还含有少量的合金元素,如铬、钼、锰等。

不同成分的钢具有不同的性能,如碳钢具有较高的硬度和切削性能,不锈钢具有良好的耐腐蚀性能。

2. 高速钢。

高速钢是一种含有高比例合金元素的钢材,主要用于制作切削工具,如铣刀、钻头、车刀等。

高速钢具有优异的硬度、耐磨性和热稳定性,能够在高速切削时保持良好的切削性能。

由于其高成本和难加工性,高速钢主要用于制作高精度、高效率的刀具。

3. 硬质合金。

硬质合金是一种由钨、钴、碳等金属粉末烧结而成的刀具材料,具有极高的硬度和耐磨性。

硬质合金刀具广泛应用于金属切削加工、矿石开采、木材加工等领域,能够在恶劣的工作环境下保持良好的切削性能。

硬质合金刀具的制造工艺复杂,成本较高,但在特定的工况下能够发挥出其独特的优势。

4. 陶瓷。

陶瓷刀具是近年来新兴的刀具材料,由于其优异的耐磨性、耐腐蚀性和化学稳定性,被广泛应用于食品加工、医疗器械等领域。

陶瓷刀具具有轻量化、不锈蚀、不导热等特点,能够满足特定领域对刀具的高要求。

5. 钛合金。

钛合金是一种轻质、高强度的金属材料,具有良好的耐腐蚀性和高温性能,适用于制作高性能的刀具。

钛合金刀具常用于航空航天、汽车制造等领域,能够满足对刀具重量和强度要求的场合。

总结。

不同的刀具材料具有不同的特点和适用范围,选择合适的刀具材料需要根据具体的工作要求和材料特性进行综合考虑。

随着材料科学的不断发展,新型刀具材料的涌现将进一步拓展刀具的应用领域,为工业生产和生活带来更多的便利和效益。

刀具材料的种类范文

刀具材料的种类范文刀具是人类使用最早的工具之一,用于切割、割断、雕刻、打孔和修整物体。

刀具的性能和寿命取决于使用的材料。

根据不同的需求和应用,刀具材料可以分为以下几类:1. 高速钢(High Speed Steel,HSS):高速钢是一种常用的刀具材料,具有优异的热强度和耐磨性。

它是一种合金钢,其中包含高的含钨、钼、钴和其他合金元素,以提供高温下的硬度和热稳定性。

这使得高速钢刀具具有抗热软化和抗磨损的能力,适合高速切削和切割。

然而,高速钢刀具的耐磨性相对较差,对硬度和韧性的要求较高。

2. 硬质合金(Cemented Carbide):硬质合金是由碳化物颗粒(通常是钨碳化物)和金属钴组成的复合材料。

这些颗粒通过钴粉末作为粘合剂固化在一起。

硬质合金刀具的优点是:高硬度、耐磨性强、热稳定性好和尺寸稳定性。

硬质合金刀具通常用于高速切削和大量切削,如机械加工、车削、铣削和钻孔。

3. 陶瓷(Ceramics):陶瓷刀具是以氧化铝(Al2O3)或氮化硅(Si3N4)为主要成分的刀具。

陶瓷刀具具有极高的硬度和抗磨性,使其在高温环境下表现良好。

由于其低热导率和高化学稳定性,陶瓷刀具对于高速切削和切割高硬度材料(如铸铁和高温合金)非常有效。

然而,陶瓷刀具很脆弱,易于断裂。

4. 超硬材料(Superhard Materials):超硬材料是目前研究的热点之一,包括单晶金刚石(Single Crystal Diamond)和立方氮化硼(Cubic Boron Nitride,CBN)。

单晶金刚石是最硬的材料,具有优异的切削能力和磨削性能,广泛应用于刀具和磨料。

CBN是一种具有类似钻石的物理和化学性质的材料,其硬度仅次于金刚石。

CBN刀具具有优异的磨损抗性和耐热性,尤其适用于加工高硬度材料和淬火钢。

除了以上主要的刀具材料,还有一些特殊材料,根据不同的需求开发和应用,如多金属刀具、金属基复合材料、金刚石涂层等。

这些材料的选择取决于刀具所需的特定性能,例如硬度、耐磨性、耐热性、韧性和成本等。

常用刀具材料有哪些

常用刀具材料有哪些
刀具是我们日常生活中常见的工具,而不同的刀具材料会直接影响到刀具的使
用寿命和性能。

下面就让我们来了解一下常用刀具材料有哪些。

首先,我们来介绍一下不锈钢。

不锈钢是一种常见的刀具材料,它具有抗锈蚀、耐磨损、硬度高等特点,因此在厨房刀具、医疗器械等领域被广泛应用。

不锈钢刀具的优点在于使用寿命长,而且不易生锈,清洁方便,但是价格相对较高。

其次,碳钢也是常用的刀具材料之一。

碳钢的硬度高,刀刃锋利,易于磨刃,
因此在刀具制造领域有着广泛的应用。

碳钢刀具的优点在于价格相对较低,易于磨刃,但是缺点是容易生锈,需要定期保养。

除了不锈钢和碳钢之外,陶瓷材料也是常见的刀具材料之一。

陶瓷刀具硬度极高,刀刃锋利,且不易生锈,不会产生金属离子,因此在切割蔬菜、水果等食品时能够保持食品的原有味道。

然而,陶瓷刀具也有其缺点,比如易碎、不适合用于切割硬物等。

最后,还有一种常用的刀具材料是高速钢。

高速钢刀具具有耐磨性好、切削性
能优异等特点,因此在金属切削加工、车削、铣削等领域得到广泛应用。

高速钢刀具的优点在于切削效率高、寿命长,但是价格较高。

综上所述,常用的刀具材料包括不锈钢、碳钢、陶瓷和高速钢。

不同的材料具
有不同的特点和适用范围,选择适合自己需求的刀具材料是非常重要的。

在使用刀具时,也要根据不同材料的特点进行正确的保养和使用,以延长刀具的使用寿命,确保安全使用。

希望本文能够帮助大家更好地了解常用刀具材料,选择合适的刀具材料,提高工作和生活的效率。

常用刀具材料

常用刀具材料
常用刀具材料包括不锈钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和轻质钛合金等。

不锈钢是常见的刀具材料之一。

它具有耐腐蚀性能,不易生锈,使刀具使用寿命更长。

不锈钢刀具可以使用长时间而不会受到容易生锈的问题影响,同时还具有较好的韧性和可塑性。

高速钢也是常用的刀具材料之一。

高速钢刀具具有较高的硬度、耐磨性和耐高温性能,因此在高速切削应用中使用广泛。

高速钢刀具适用于高速旋转刀具,可以在较高速度下完成切削作业。

硬质合金,也被称为金属陶瓷,是由钨碳化物颗粒和金属钴粉末构成的。

硬质合金刀具具有极高的硬度和耐磨性能,可以在高速切削和重负载切削条件下进行切削作业。

硬质合金刀具常用于切削硬质材料,如钛合金和高温合金等。

陶瓷是一种非常硬和脆性的材料,因此在刀具制造中被广泛应用。

陶瓷刀具具有极高的硬度和耐磨性,可以在高温和高速切削条件下进行切削作业。

陶瓷刀具常用于对非金属材料进行切削加工,如陶瓷、玻璃和纤维等。

轻质钛合金是一种比传统钢材更轻但具有较高强度的材料。

轻质钛合金刀具可以减轻工人的劳动强度,并提高生产效率。

轻质钛合金刀具适用于需要长时间操作刀具的工作环境,如航空航天和汽车制造等领域。

综上所述,不锈钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和轻质钛合金等常用刀具材料各具特点,可以根据具体工作需求选择合适的刀具材料。

刀具材料的种类很多,常用的材料有工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬

刀具材料的种类很多,常用的材料有工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬1、碳素工具钢碳素工具钢是指碳的质量分数为0.65%~1.35%的优质高碳钢。

用做刀具的牌号一般是T10A和T12A。

常温硬度60~64HRC。

当切削刃热至200~250℃时,其硬度和耐磨性就会迅速下降,从而丧失切削性能。

碳素工具钢多用于制造低速手用工具,如锉刀、手用锯条等。

2、合金工具钢为了改善碳素工具钢的性能,常在其中加入适量合金元素如锰、铬、钨、硅和钒等,从而形成了合金工具钢。

常用牌号有9SiCr、GCrl5、CrWMn等。

合金工具钢与碳素工具钢相比,其热处理后的硬度相近,而耐热性和耐磨性略高,热处理性也较好。

但与高速钢相比,合金工具钢的切削速度和使用寿命又远不如高速钢,使其应用受到很大的限制。

因此,合金工具钢一般仅用于取代碳素工具钢,作一些低速、手动刀具,如手用丝锥、手动铰刀、圆板牙、搓丝板等。

3、高速钢高速钢是一种含钨、铝、铬、钒等合金元素较多的高合金工具钢。

高速钢主要优点是具有高的硬度、强度和耐磨性,且耐热性和淬透性良好,其允许的切削速度是碳素工具钢和合金工具钢的两倍以上。

高速钢刃磨后切削刃锋利,故又称之为“锋钢”和“白钢”。

高速钢是一种综合性能好、应用范围较广的刀具材料,常用来制造结构复杂的刀具,如成形车刀、铣刀、钻头、铰刀。

拉刀、齿轮刀具等。

高速钢按其用途和性能不同,可分普通高速钢和高性能高速钢;按其化学成分不同,又可分为钨系高速钢和钨钼系高速钢。

1) 普通高速钢是指加工一般金属材料用的高速钢。

常用牌号有W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。

① W18Cr4V属钨系高速钢,它具有性能稳定,刃磨及热处理工艺控制方便等优点,但因钨价较高,且使用寿命短故使用较少。

② W6Mo5Cr4V2属钨钼系高速钢,它的碳化物分布均匀,抗弯强度,冲击韧度和高温塑性都比W18Cr4V好,但磨削工艺略差。

因其使用寿命长、价格低,故被广泛使用。

2) 高性能高速钢是在普通高速钢中再加入一些合金元素,以进一步提高它的耐热性、耐磨性。

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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、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)。

属钨系高速钢,具有较好的切削性能,是我国最常用的一种高速钢。

(2)W6Mo5Cr4V2(简称M2)。

属钼系高速钢,碳化物分布均匀性、韧性和高温塑性均超过W18Cr4V,但其磨削性能较差。

(3)W9Mo3Cr4V(简称W9)。

是一种含钨量较多,含钼量较少的钨钼系高速钢。

其碳化物不均匀性介于W18和M2之间,但抗弯强度和冲击韧度高于M2。

具有较好的硬度和韧性,其热塑性也很好。

普通高速钢常见用途见图2-1。

图2-1 普通高速钢常见用途
2.1.2 高性能高速钢
高性能高速钢是在普通高速钢的基础上,用调整其基本化学成分和添加一些其它合金元素(如钒、钴、铅、硅、铌等)的办法,着重提高其耐热性和耐磨性而衍生出来的。

它主要用来加工不锈钢、耐热钢、高温合金和超高强度钢等难加工材料。

2.2 硬质合金
硬质合金是用高硬度、高熔点的金属碳化物(WC、TiC、NbC、TaC等)作硬质相,用钴、钼或镍等作粘结相,研制成粉末,按一定比例混合,压制成型,在高温高压下烧结而成。

硬质合金的常温硬度很高(89~93HRA,相当于78~82HRC)。

耐熔性好,热硬性可达800~1000℃以上,允许的切削速度比高速钢提高4~7倍,刀具寿命高5~8倍,是目前切削加工中用量仅次于高速钢的主要刀具材料。

但它的抗弯强度和韧性均较低,性脆,怕冲击和振动,工艺性也不如高速钢。

我国目前常用的硬质合金主要有以下三类:
2.2.1 钨钴类硬质合金
由WC和Co组成,代号为YG。

常温硬度为89~91HRA,耐热性达800~900℃,
适用于加工切屑呈崩碎状的脆性材料。

常用牌号有YG3X、YG6X、YG6和YG8等,其中数字表示含Co的百分比,其余为含WC的百分比。

钴在硬质合金中起粘结作用,含Co愈多的硬质合金韧性愈好,所以YG8适于粗加工和断续切削,可用于加工45钢锻件粗车、65HRC冷硬铸铁和中速车削淬硬钢,YG6适于半精加工,YG3X 适于精加工和连续切削,可用于HT200铸件精车。

常见应用见图2-2。

图2-2 钨钴类硬质合金常见应用
2.2.2 钨钛钴类硬质合金
由WC、TiC和Co组成,代号为YT。

此类硬质合金的硬度、耐磨性和耐热性(900~1000℃)均比YG类合金高,但抗弯强度和冲击韧度降低。

主要适于加工切屑呈带状的钢料等韧性材料。

常用牌号有YT30、YT15、YT14和YT5等,数字表示含TiC的百分比。

故YT30适于对钢料的精加工和连续切削,可用于低速精车合金钢蜗杆和高速精车调质钢长轴,YT15适于半精加工,YT5适于粗加工和断续切削。

常见应用见图2-3。

图2-3 钨钛钴类硬质合金常见应用
2.2.3 钨钛钽(铌)钴类硬质合金
又称通用合金,由WC、TiC、TaC(NbC)TCo组成,代号为YW。

其抗弯强度、疲劳强度、冲击韧性、耐热性、高温硬度和抗氧化能力都有很大提高。

常用牌号
有YW1和YW2,这两种硬质合金都具有YG类硬质合金的韧性,比YT类硬质合金的抗刃口剥落能力强。

由于YW类硬质合金的综合性能较好,除可加工铸铁、有色金属和钢料外,主要用于加工耐热钢、高锰钢、不锈钢等难加工材料,可用于高速精密镗削铝合金缸套。

常见应用见图2-4。

图2-4 钨钛钽(铌)钴类硬质合金常见应用
2.3 涂层刀具
涂层刀具是在韧性较好的硬质合金基体上,或在高速钢刀具基体上,涂覆一薄层耐磨性高的难熔金属化合物而获得的。

涂层硬质合金一般采用化学气相沉积法,沉积温度1000℃左右;涂层高速钢刀具一般采用物理气相沉积法,沉积温度500℃左右。

常用涂层材料有TiC、TiN、Al2O3等,TiC的硬度比TiN高,抗磨损性能好。

对于要产生剧烈磨损的刀具,TiC涂层较好。

TiN与金属亲和力小,润湿性能好,在空气中抗氧化性能比TiC好,在容易产生粘结的条件下,TiN涂层较好。

在高速切削产生大热量的场合,宜采用Al2O3涂层为好,因为Al2O3在高温下有良好的热稳定性能。

涂层刀具有比基体高得多的硬度,有高的抗氧化性能和抗粘结性能,因而有高的耐磨性和抗月牙洼磨损能力。

涂层具有低的摩擦系数,可降低切削时的切削力及切削温度,大大提高刀具耐用度。

涂层硬质合金的通用性广,一种涂层刀片可替代几种未涂层刀片使用。

2.4 其它刀具材料
2.4.1 瓷材料
瓷刀具材料的主要成分是硬度和熔点都很高的Al2O3、Si3N4等氧化物、氮化物,再加入少量的金属碳化物、氧化物或纯金属等添加剂。

也是采用粉末冶金工艺方法经制粉,压制烧结而成。

瓷刀具有很高的硬度(91~95HRA)和耐磨性,刀具耐用度高;有很好的高温性能,化学稳定性好。

瓷刀具的最大缺点是脆性大,抗弯强度和冲击韧度低,
承受冲击负荷的能力差。

主要用于对钢料、铸铁、高硬材料(如淬火钢等)连续切削的半精加工或精加工。

常见应用见图2-5。

图2-5 瓷刀具常见应用
2.4.2 人造金刚石
人造金刚石是在高温高压和金属触媒作用的条件下,由石墨转化而成。

金刚石刀具的性能特点是:有极高的硬度和耐磨性,切削刃非常锋利,有很高的导热性。

但耐热性较差,且强度很低。

主要用于高速条件下精细车削及镗削有色金属及其合金和非金属材料。

但由于金刚石中的碳原子和铁有很强的化学亲合力,故金刚石刀具不适合加工铁族材料。

常见应用见图2-6。

图2-6 人造金刚石刀具常见应用
2.4.3 立方氮化硼(简称CBN)
立方氮化硼(简称CBN)是用六方氮化硼(俗称白石墨)为原料,利用超高温高压技术,继人造金刚石之后人工合成的又一种新型无机超硬材料。

其主要性能特点是:硬度高(高达8000~9000HV),耐磨性好,能在较高切削速度下保持加工精。

热稳定性好,化学稳定性好,且有较高的热导率和较小的摩擦系数,但其强度和韧性较差。

主要用于对高温合金、淬硬钢、冷硬铸铁等材料进行半精加工和精加工。

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