机加工刀具材料的选择(详细)
数控刀具选用培训教程
数控刀具选用培训教程在现代机械加工领域，数控刀具的选用是一项至关重要的工作。
正确选用数控刀具不仅能够提高加工效率和质量，还能降低生产成本和减少设备损耗。
本教程将为您详细介绍数控刀具选用的相关知识和技巧。
一、数控刀具的分类数控刀具种类繁多，常见的有以下几种：1、车削刀具包括外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀等。
外圆车刀用于加工外圆柱面和外圆锥面；内孔车刀用于加工内圆柱面和内圆锥面；螺纹车刀用于加工各种螺纹。
2、铣削刀具如立铣刀、面铣刀、球头铣刀等。
立铣刀适用于加工平面、台阶、沟槽等；面铣刀主要用于大面积平面的铣削；球头铣刀常用于曲面的加工。
3、钻削刀具有麻花钻、中心钻、深孔钻等。
麻花钻是最常见的钻孔刀具；中心钻用于加工中心孔；深孔钻用于加工深孔。
4、镗削刀具包括粗镗刀、精镗刀等，用于镗削内孔。
二、数控刀具的材料数控刀具的材料对其性能有着重要影响，常见的刀具材料有：1、高速钢具有较高的强度和韧性，但其耐热性和耐磨性相对较差，适用于低速切削。
2、硬质合金硬度高、耐磨性好、耐热性强，是目前应用最广泛的刀具材料之一。
3、陶瓷刀具具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削，但韧性较差。
4、立方氮化硼（CBN）和金刚石刀具这两种刀具材料硬度极高，适用于加工高硬度材料，但价格昂贵。
三、数控刀具选用的基本原则1、加工工艺要求根据加工零件的形状、尺寸、精度和表面质量要求，选择合适的刀具类型和规格。
2、被加工材料不同的材料具有不同的切削性能，例如，加工钢件通常选用硬质合金刀具，而加工铝合金则可以选用高速钢刀具。
3、机床性能考虑机床的功率、转速、刚性等因素，确保选用的刀具能够在机床上正常工作。
4、刀具寿命在保证加工质量的前提下，尽量选择寿命较长的刀具，以降低刀具成本。
四、数控刀具选用的具体步骤1、分析零件图纸了解零件的形状、尺寸、精度要求以及材料等信息，确定加工工艺和刀具类型。
2、选择刀具材料根据被加工材料和切削速度等因素，选择合适的刀具材料。
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。
数控刀具材料及选用技巧归纳
数控刀具材料及选用技巧归纳数控加工技术自推出以来已得到广泛应用，并逐渐成为了现代制造业的重要基础技术。
数控刀具则是其中的重要组成部分，是数控加工过程中直接参与的切削工具。
为了确保数控加工的准确性和高效性，刀具的材料与选用技巧显得尤为重要。
本文将对数控刀具材料及选用技巧做一些归纳总结。
一、数控刀具的分类及特点1. 按切削方式分类：钻头、铣刀、车刀、螺纹刀等；2. 按材料分类：高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、普通钢刀具等；3. 按适用范围分类：铸铁刀具、钣金刀具、铜刀具等。
不同的数控刀具在使用时，具有不同的特点。
如高速钢刀具硬度较低，价格低廉，适合加工较易切削的材料；硬质合金刀具则硬度高、韧性好、适用于切削难加工的材料，但价格较高；陶瓷刀具的硬度最高，耐磨性好，但质量轻，容易折断等。
二、数控刀具材料的选择1. 选择耐磨系数高的材料，如硬质合金刀具与CBN刀片等；2. 选择好维护的材料，如钢铁类材料、碳化钨等；3. 选择体积小、质量轻的材料，能清晰观察加工过程，减小机床负重，如高温陶瓷刀具、钒钛合金刀具等。
在材料选择的过程中，需要综合考虑切削加工的条件、材料特点、成本以及最终的质量要求等因素。
同时还要考虑机床和数控系统的技术参数，以选择适合的刀具材料。
三、数控刀具的选用技巧1. 根据不同切削加工作业选择不同的刀具；2. 根据数控机床的技术参数，避免选择易断裂的刀具；3. 考虑刀具的耐磨性和切削性，以便达到较高的加工效率。
选用数控刀具时，还需要注意一些基础的技巧，如：1.刀具的表面质量是选择刀具的关键因素之一；2. 避免深入切削，从而减少工具磨损；3. 建立合理的数控程序，以充分发挥刀具的潜力。
四、正确保养数控刀具切削刃的钝化往往源于不正确的保养，对其的保养维护是切削刃的使用条件。
下面我们介绍正确的保养技巧。
1. 避免使用含砂粒、粗糙或刮擦物品的清洗方法；2. 分别存放钻、铣、刨等刀具，不要放在一个盒子里；3. 刀具表面应涂上保养油等防锈剂；4. 切削刃失效后，刀具应及时刀磨、选配新刀片。
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。
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。
数控刀具材料与选择
普通刀具材料
三、数控刀具的材料
硬质合金 硬质合金是由难熔金属碳化物（如TiC、WC、NbC等）
和金属粘结剂（如Co、Ni等）经粉末冶金方法制成。 硬质合金的性能特点：硬质合金中高熔点、高硬度碳化物 含量高，因此硬质合金常温硬度很高，达到78～82 HRC， 热熔性好，热硬性可达800℃～1000℃以上，切削速度比 高速钢提高4～7倍。硬质合金缺点是脆性大，抗弯强度和 抗冲击韧性不强。抗弯强度只有高速钢的1/3～1/2，冲击 韧性只有高速钢的1/4～1/35。硬质合金力学性能主要由 组成硬质合金碳化物的种类、数量、粉末颗粒的粗细和粘 化剂的含量决定。碳化物的硬度和熔点越高，硬质合金的 热硬性也越好。粘结剂含量大，则强度与韧性好。碳化物 粉末越细，而粘结剂含量一定，则硬度高。
涂层刀具有四种：涂层高速钢刀具，涂层硬质合金 刀具，以及在陶瓷和超硬材料(金刚石或立方氮化硼)刀 片上的涂层刀具。
三、数控刀具的材料
涂层方式： TiN涂层：在高温时能产生氧化膜，与铁基材料摩擦 系数较小，抗粘结性能好，并能有效降低切削温度。
TiC—TiN复合涂层： 第一层涂TiC，与刀具基体粘牢不易脱落。第二层 涂TiN,减少表面层与工件间的摩擦。 TiC-Al203复合涂层： 第一层涂TiC, 与刀具基体粘牢不易脱落。第二层涂 Al203可使刀具表面具有良好的化学稳定性和抗氧化性 能。 目前单涂层刀片已很少应用，大多采用TiC-TiN复 合涂层或TiC-Al2O3-TiN三复合涂层。
三、数控刀具的材料
陶瓷刀具的特点：有很高的硬度和耐磨性，刀具寿命 比硬质合金高；具有很好的热硬性，摩擦系数低，切削力 比硬质合金小，用该类刀具加工时能提高表面质量。 缺 点是脆性大，抗冲击性能很差。
数控机床刀具的选择
（2）硬质合金（Cemented Carbide）
1)普通硬质合金
①钨钴类（YG）
WC+Co，强度好，硬度和耐磨性较差， 用于加工脆性材料、有色金属和非金属 材料。常用牌号：YG3、YG6、YG8、 YG6X。数字表示Co的百分含量， Co多 韧性好，用于粗加工； Co少用于精加 工。
2)新型硬质合金 ①钨钛钽（铌）钴类
在YG类中添加 TaC 或 NbC，可提高 高温硬度、强度、耐磨性。用于加工 难切削材料和断续切削。
②通用合金（YW）
在YT类中添加合金，可提高抗 弯强度，冲击韧性，耐热性及高 温强度，抗氧化性等。
（3）新型刀具材料
① 涂层刀具
刀具基体材料上涂一薄层耐磨性 高的难熔金属化合物而得到的刀具材 料.
具 装三面刃铣刀
装面铣刀
M
装有扁尾莫氏锥柄刀具
TQW
倾斜式微调镗刀
XDZ
装直角端铣刀
G C 规格
攻螺纹夹头
TQC
倾斜式粗镗刀
XD
装端铣刀
切内槽工具
TZC
直角形粗镗刀
用数字表示工具的规格，其含义随工具不同而异。有些工具该数字为轮廓尺寸D-L；有些工具 该数字表示应用范围。还有表示其他参数值的，如锥度号等。
②钨钛钴类（YT）
TiC+WC+Co类（YT）：常用牌号有YT5、 YT14、YT15、YT30等。此类硬质合金硬度、 耐磨性、耐热性都明显提高，但韧性、抗冲 击振动性差，主要用于加工钢料,不宜加工脆 性材料。含TiC量多，含Co量少，耐磨性好， 适合精加工；含TiC量少，含Co量多，承受 冲击性能好，适合粗加工。
CNC机床加工中的螺纹刀具的选择与应用
CNC机床加工中的螺纹刀具的选择与应用在CNC（计算机数控）机床加工过程中，螺纹刀具的选择和应用起到至关重要的作用。
螺纹刀具是专门用于加工螺纹的刀具，其选择和使用对于螺纹加工质量和效率有着直接影响。
本文将从螺纹刀具的类型、选择指南以及使用技巧等方面进行探讨，帮助读者更好地了解和应用螺纹刀具。
一、螺纹刀具的类型螺纹刀具根据其结构和用途可分为外螺纹刀具和内螺纹刀具。
1. 外螺纹刀具：外螺纹刀具主要用于加工螺纹外径，常见的有螺纹刀、丝锥和螺纹铣刀等。
螺纹刀主要用于车削外螺纹，适用于加工钢材、铸铁等常见材料。
丝锥则用于手工螺纹加工，适用于加工薄壁管材等；螺纹铣刀适用于铣削螺纹外径，精度较高。
2. 内螺纹刀具：内螺纹刀具主要用于加工螺纹内径，常见的有攻丝刀和挤丝刀等。
攻丝刀适用于精确的内螺纹加工，常用于机械加工中。
挤丝刀也用于内螺纹加工，适用于低硬度材料的加工。
二、螺纹刀具的选择指南在选择螺纹刀具时，需要根据加工要求、材料类型和刀具性能等因素进行综合考虑。
下面是一些选择螺纹刀具的指南：1. 加工要求：根据加工要求确定选择的螺纹刀具类型，如外螺纹刀具还是内螺纹刀具。
2. 材料类型：根据加工材料的硬度、脆性等特性选择合适的刀具材料。
对于硬度较高的材料，可以选择刚性较好的螺纹刀具。
3. 切削参数：确定切削参数，包括进给速度、转速等，以便选择适合的螺纹刀具。
4. 刀具性能：选择具有良好刀具质量、硬度、耐磨性和刀具寿命较长的螺纹刀具。
5. 成本控制：根据实际经济状况选择适合的螺纹刀具，综合考虑性价比和效益。
三、螺纹刀具的使用技巧正确使用螺纹刀具可提高切割效率和加工质量，下面是一些使用螺纹刀具的技巧：1. 加工前准备：检查刀具的整体情况，确保刀具无损坏和锈蚀。
调整好刀具的夹持装置，保证稳定和准确。
2. 切削参数设置：根据加工要求和材料特性，设定合适的切削参数，如进给速度、切割深度和转速等。
3. 冷却润滑：加工过程中应加足冷却润滑剂，保持刀具和工件的冷却状态，以提高切削效率和刀具寿命。
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CVD (TiN 6μm)
3.5
PVD
基体：WC-3%TiC-4%TaC-(5-20%)Co
3.0 2.5 2.0 1.5
-0.5
(压缩应力)
-1.0
PVD (TiN 6μm)
5 10 15 20
CVD
0 2 4 6
硬质合金基体中的Co含量(质量%)
50
涂层厚度(μm)
要注意！
SUS
黑皮切削会引发 崩刃
切削加工时，刀尖温度 升高，引发刀尖软化。
极力避免断续切削
27
超高压烧结体是?
超高硬度材料的粉末 + 金属粉末 + 陶瓷粉末
在高温高压下烧结的材料
烧结体
金刚石烧结体 最适用于有色金属、非金属 等的切削。 CBN烧结体 最适用于淬火钢、铁系烧结 合金、铸铁等的精加工。 难与铁反应，因此可获得美 观的加工面。
↓
涂层后冷却过程中，在涂层表面产生拉伸残余应力 (涂层经常处于被拉伸，缩紧状态) → 耐破损性差
(PVD法是在低温或物理方法进行涂层，与CVD法相反，压缩应力残留)
冷却
1000℃：应力＝0
热膨胀系数的差
(×106/℃)
20℃：覆膜残留拉伸应力
TiCN
TiC：7.6 硬质合金：5 ~ 6 TiC想要收缩但受 基体限制
C.V.D.涂层的构造
硬质合金基体
特殊钛化合物积层
强韧特殊碳氮化钛
超强韧表面
微粒氧化铝
涂层硬质合金系列的事例
17
涂层的作用
耐粘结性 特殊钛化合物积层 耐粘结性
耐前刀面磨损性
微粒氧化铝 (Al2O3) 强韧特殊 碳氮化钛 (TiCN) 超强韧表面 耐破损性 专用硬质合金基体 耐变形性 耐磨损性
耐后刀面磨损性
WC
TiC
TiN Al2 O3
2100 3200 2500 2100 -10 121 500 7 -35 -50 29
-100 29
21
1100 1200 稳定 <0.5 ≒0
※自由能：分解物质时所必需的能量。表示物质的稳定性。负数的值越大越稳定。
12
CVD涂层物质的特点
Al2O3 ：热、化学方面性质稳定 →切削加工时，对在高温下的前刀面磨损、氧化磨损效果显著 TiC/TiN ：室温下高硬度 →对因机械摩擦发生的后刀面磨损效果显著
基体
PVD涂层
基体
CVD的推荐加工 ・刀尖温度较高的加工
PVD的推荐加工 ・加工面精度较高的加工
高速加工 高进给加工 大切削深度加工 ・加工量大的加工
・易粘结的工件材料的加工 ・微小切削深度加工 ・低进给加工 ・需要锋利刃口的刀具
48
CVD法特性(残余应力)
■热膨胀系数※ [ ■涂层温度为高温 涂层＞基体 ]
M系列
重新规定
K系列
新增以下三个系列
S系列
H系列 使用分类代号
＊不是硬质合金材料分类！
N系列
4
适用于P、M、K工件材料的硬质合金(1)
硬质合金的主要成分 K系列的硬质合金的成分是 WC-Co
○ WC的特性
P、M系列的硬质合金的成分是 WC-TiC-TaC-Co
● TiC的特性 粘结 硬度高、热稳定性好、不易熔敷。 与Co的结合强度、热冲击方面比 WC逊色。
刀具材料的特征与使用区分
1
理想的刀具材料
不 易 磨 损 耐 磨 损 性
金刚石烧结体 CBN烧结体
理想材料
涂层
(
金属陶瓷
涂层高速钢 硬质合金 高速钢 不易破损（韧性)
)
2
硬质合金的三大特点
钢的3倍
弹性系数
高温硬度高
硬质合金： 6×104 kg/mm2 钢 ： 2×104 kg/mm2
不易变形
钢
弱点是 抗冲击能力差
化学（气体）
物理（离子)
热 通常约1000℃左右
电 通常500-700℃以下
◎ ◎ ×~△ ×
有Al2O3层 (耐热性好)
○ ◎ ◎ ◎
耐破损性好
11
各种涂层物质的特性
材料特性 硬度 HV 自由能 kcal/g･atom 导热系数 W/m･K 耐氧化性 ℃ 对铁的溶解度 %,1250℃
※
切削特性 耐后刀面磨损性 耐前刀面磨损性 耐塑性变形性 耐热龟裂性 耐边界磨损性 耐粘结性
不易破损
压缩强度
硬质合金： 500kg/mm2 钢 ： 250kg/mm2
钢的2倍
＊注意刀片之间不要相互碰撞！
3
硬质合金使用选择基准
1958年
ISO (International Organization for Standardization:国际规格)
规定了硬质合金使用选择基准
P系列
2003年
适用于超高速精加工。
硬质 合金
29
铣削加工需要的材料特性
■ 铣削加工是切削刃处于切削与空转反复的断续加工。 ■ 切削刃在切削时温度升高，空转时冷却，因热冲击 产生龟裂。
fz vf
铣削刀具的刀尖 耐热龟裂性高成为很重要的条件。
32
铣削刀具使用的材料
高速钢 (HSS)
・价格低 ・不易弯折
硬质合金
CVD硬质合金
与Co的结合强度高、耐冲击性强。 与切屑摩擦过程中易发生磨损。
因振动产生冲击的切削加工时使用WC-Co 产生高热的切削加工时使用WC-TiC-TaC-Co
6
适用于P，M，K工件材料的硬质合金(2)
钢的切削
因产生切削热，容易发生前刀面 磨损(磨损)。
铸铁的切削
因切屑破碎时产生振动，容易 发生崩刃等异常损伤。
P, M系列材料
耐热性好、可抑制 前刀面磨损。
P系列材料
发生破损、异常 磨损
K系列材料
易发生前刀面磨损
K系列材料
不会出现较大损伤
要注意：一定不要弄错！
7
CVD与PVD涂层
涂层的种类
化学汽相 沉积法 (C.V.D.法)
涂层物质
TiN：氮化钛 特殊Ti化合物积层 Al2O3：氧化铝
TiCN：碳氮化钛
涂层 (Coating)
3500 TiC 耐 后 刀 面 磨 损 性 3000 (Hv) HfC
硬 度
2500
HfN 2000 WC 1000 0 TiN TaC -50 自由能＊(kcal/g atom 1000℃) 耐前刀面磨损性 Al2O3
TiO -100
＊自由能：分解物质时所必需的能量。表示物质的稳定性。负数的值越大越稳定。 13
TiN：氮化钛
Ni：镍 (结合金属)
使用涂层中所用的硬质物质
亲和性(易结合性)低
不能结合！
加工面美观！！工件 NhomakorabeaFe TiC TiN
26
金属陶瓷的高级用法
1, 表面精度要求较高的钢、铸铁的 精加工。 3, 在使用硬质合金或涂层加工、 不会发生崩刃等的钢切削中，使用 金属陶瓷会使刀具寿命延长。
2, 最适用于易粘结的软钢。
PVD硬质合金
・耐粘结性优 ・加工精度高
・耐磨损性非常好
・耐破损性好 ・加工精度高 ・切削锋利性好
・耐磨损性非常差 ・加工精度低
・耐磨损性差
・易破损 ・不适合复杂形状
・与CVD相比耐磨损性 差
其他 还有PCD、CBN、金属陶瓷等可以使用。
33
CVD与PVD不同用法
厚膜
刀尖呈圆形 CVD涂层
薄膜 比较锋利
(突然紧缩状态)
硬质合金基体
※热膨胀系数：表示的是因温度变化物质膨胀收缩的程度。 系数越大因温度变化体积变化越大。 49
CVD与PVD强度下降的比较
■残余应力
CVD拉伸 PVD压缩
■涂层后抗弯强度下降 CVD大幅度下降 PVD下降幅度小
4.0
1.0 0.5
涂层中的残余应力(GPa)
(拉伸应力)
0
抗弯强度(GPa)
耐前刀面磨损性
18
P.V.D.涂层的构造
(Al, Ti)N系化合物 (铝 钛 渗氮系化合物)
VP涂层的事例
任意基体 (硬质合金，金属陶瓷，高速钢)
19
金属陶瓷(Cermet)词语来源
韧 性 硬 度
陶
瓷：Ceramics
金
属：Metal
Cermet
25
金属陶瓷的特征
金属陶瓷的主要成分
TiC：碳化钛
在硬质合金表面覆盖硬质物质 的表层
Ti化合物
物理汽相 沉积法 (P.V.D法)
(Ti,Al)N系化合物 (Al,Ti)N系化合物 TiN
9
各种涂层方法的特征
CVD
Chemical Vapor Deposition
PVD
Physical Vapor Deposition
原理 能量 反应温度 (用途) 车削用刀片 铣削用刀片 立铣刀 钻头 (特征)