简析刀具材料及其性能.pdfVIP

中国石材物联网 网址： 简析刀具材料及其性能 刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素，对于加工效率、加工成本、加 工质量、以及刀具耐用度影响很大。使用碳工具钢作为刀具材料时，切削 速度只有10m/min 左右；20 世纪初出现了高速钢刀具材料，切削速度提高 到每分钟几十米；30 年代出现了硬质合金，切削速度提高到每分钟一百多 米至几百米；当前陶瓷刀具和超硬材料刀具的出现，使切削速度提高到每 分钟一千米以上；被加工材料的发展也大大地推动了刀具材料的发展。 一、刀具材料应具备的性能 性能优良的刀具材料，是保证刀具高效工作的基本条件。刀具切削部 分在强烈摩擦、高压、高温下工作，应具备如下的基本要求。 高硬度和高耐磨性 刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度才能切下金属，这是刀具 材料必备的基本要求，现有刀具材料硬度都在60HRC 以上。刀具材料越硬， 其耐磨性越好，但由于切削条件较复杂，材料的耐磨性还决定于它的化学 成分和金相组织的稳定性。 足够的强度与冲击韧性 来源：中国石材物联网 中国石材物联网 网址： 强度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎与刀杆折断所应具备 的性能。一般用抗弯强度来表示。 冲击韧性是指刀具材料在间断切削或有冲击的工作条件下保证不崩 刃的能力，一般地，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。硬度和韧性是 一对矛盾，也是刀具材料所应克服的一个关键。 高耐热性 耐热性又称红硬性，是衡量刀具材料性能的主要指标。它综合反映了 刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度、抗氧化、抗粘结和抗扩散的 能力。 良好的工艺性和经济性 为了便于制造，刀具材料应有良好的工艺性，如锻造、热处理及磨削 加工性能。当然在制造和选用时应综合考虑经济性。当前超硬材料及涂层 刀具材料费用都较贵，但其使用寿命很长，在成批大量生产中，分摊到每 个零件中的费用反而有所降低。因此在选用时一定要综合考虑。 二、常用刀具材料 常用刀具材料有工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具材料， 来源：中国石材物联网 中国石材物联网 网址： 目前用得最多的为高速钢和硬质合金。 高速钢 高速钢是一种加人了较多的钨、铬、钒、相等合金元素的高合金工具 钢，有良好的综合性能。其强度和韧性是现有刀具材料中最高的。高速钢 的制造工艺简单，容易刃磨成锋利的切削刃；锻造、热处理变形小，目前 在复杂的刀具，如麻花钻、丝锥、拉刀、齿轮刀具和成形刀具制造中，仍 占有主要地位。 高速钢可分为普通高速钢和高性能高速钢。 普通高速钢，如W18Cr4V 广泛用于制造各种复杂刀具。其切削速度 一般不太高，切削普通钢料时为40-60m/min。 高性能高速钢，如W12Cr4V4Mo 是在普通高速钢中再增加一些含 碳量、含钒量及添加钴、铝等元素冶炼而成的。它的耐用度为普通高速钢 的1.5-3 倍。 粉末冶金高速钢是70 年代投入市场的一种高速钢，其强度与韧 性分别提高30%-40%和80%-90%．耐用度可提高2-3 倍。目前我国尚处于 试验研究阶段，生产和使用尚少。 来源：中国石材物联网 中国石材物联网 网址： 硬质合金 按GB2075—87(参照采用190 标准)可分为P、M、K 三类，P 类硬 质合金主要用于加工长切屑的黑色金属，用蓝色作标志；M 类主要用于加 工黑色金属和有色金属，用黄色作标志，又称通用硬质合金，K 类主要用 于加工短切屑的黑色金属、有色金属和非金属材料，用红色作标志。 P、M、K(后面的阿拉伯数字表