2第二章刀具选读.pptVIP

金属切削原理与刀具;心在想什么;第二章 刀具材料;第二章 刀具材料;一、刀具材料应具备的性能;一、刀具材料应具备的性能;二、刀具材料类型;刀具材料的硬度与韧性关系;三、刀体材料;;;§2-2 高速钢;1、较高的热稳定性：切削温度高达500- 650℃，与碳素工具钢，合金工具钢相比， 切削速度提高1-3倍，耐用度提高10-40倍， 可加工有色金属至高温合金（范围广）。 2、高强度，韧性：抗弯强度为硬质合金的2- 3倍数，是陶瓷的5-6倍，韧性比它们高几 十倍。 3、一定的硬度（HRC63-70）：耐磨性好， 适合各类切削刀具的要求，也可用于在刚 性较差的机床上加工。;4、刀具制造工艺简单：能锻造，制作形状复 杂刀具，大型成型刀具（这一点极为重要） 如钻头、丝锥、成型刀具、拉刀、齿轮刀具。 5、材料性能较硬质合金和陶瓷稳定，在自动机床上使用可靠。 因此，尽管各种新型刀具材料不断出现，高速钢仍占现用刀具材料的一半以上。 高速钢分：普通高速钢（通用型）、高性能高 速钢和粉末冶金高速钢） 高性能高速钢：再加入一些合金、性能高。 粉末冶金高速钢：制造工艺不同，性能高。; 普通高速钢：分钨钢，钨钼钢两类，V不高于40-60%。 1、钨钢：W18Cr4V（18—4—1）此牌号国内普 遍使用，性能稳定，刃磨、热处理工艺控制 较方便，国外钨价高，很少使用。 简称：W18、18%、4% Cr、1%V 综合性能好，600℃，HRC48.5，用以制造各 种复杂刀具。 优点：（1）淬火时过热倾向小。 （2）含钒少，磨加工性好。 （3）碳化物含量高，塑性变形抗力较大。 ;缺点：（1）碳化物分布不均匀，剩余碳化物 颗粒大（最大30μm），影响薄 刃刀具或小截面刀具的耐用度。 （2）强度和韧性，显得不够，此材料 30mm，抗弯强度3~3.5Gρa 60~80mm，抗弯强度2~2.3Gρa 适宜做小截面刀具，此时强度， 韧性才是满意的。 （3）热塑性差，很难用作热成形法制 造的刀具（如热轧钻头）。 ;2、钨钼钢 W6M05Cr4V2（6—5—4—2） 为缺钨而产生 优点：（1）合金元素少，减少了碳化物数量 及分布不均匀性，有利于提高高温塑 性、抗弯强度、冲击韧性，抗弯强度比 W18高10~15%，韧性高50~60%。 （2）可加大截面刀具，可做尺寸较大，承 受冲击力较大的刀具。 缺点：淬火温度范围窄，脱碳，过热敏感性 大，主要用于热轧刀具（扭槽，麻花钻）;高速钢的表面处理与涂层 1、表面化学处理：提高刀具的切削性能 （氧氮化处理）：将刀具成品置于氨气和水蒸气的混和体中，540~560℃保温1—2小时，形成0.003mmFe3O4氧化膜，内层为氧、氮、碳扩散层：厚0.03--0.05mm。HV1000以上，耐用度提高60%--70%。 2、涂层：物理气相沉积TiN涂层 550℃以下高真空下进行，钛气化与氮反应，生成TiN（0.002mm），HRC80以上，切削力，切削温度下降25%，Vf提高一倍，耐用度显著提高。重磨后，性能仍优于普通高速钢。 ;;;一、硬质合金 540℃ HRA82~87 760℃ HRA77~85 800--1000℃时，尚能进行切削 刀具耐用度提高几~几十倍，同时切削速度提高4~10倍。 缺点：比高速钢强度低，冲击韧性差，不能承受切削振动和冲击负荷。 硬质合金中：碳化物含量高，则硬度高， 抗弯强度低。 硬质合金中：粘结剂含量高，则硬度低， 抗弯强度高。 ; 适用范围较广：绝大多数车刀、端铣刀、深孔钻、铰刀、拉刀、齿轮滚刀等。 二、硬质合金的分类，使用性能 ISO（国际标准化组织）将切削用硬质合金分三类： P类：用于加工长切屑的黑色金属，相当于 我国的YT类。 K类：用于加工短切屑的黑色金属，有色金 属和非金属材料 YG类。 M类：用于加工长或短切屑的黑色金属和有 色金属 YW类; 现代加工材料中 90~95%可用P和K类硬质合金加工，