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刀具的材料

刀具切削性能的好壞,取決于構成刀具切削部分的材料、幾何形狀和刀具結構。刀具材料對刀具使用壽命、加工效率、加工質量和加工成本等都有很大影響,因此要重視刀具材料的正確選擇與和合理使用。鎢鋼球刀

(一)刀具材料應具備的性能

1、高的硬度和耐磨性

刀具材料要比工件材料硬度高,常溫硬度在HRC62以上;耐磨性表示抵抗磨損的能力,它取決于組織中硬質點的硬度、數量和分布。

2、足夠的強度和韌性

為了承受切削中的壓力沖擊和韌性,避免崩刀和折斷,刀具材料應具有足夠的強度和韌性。鎢鋼球刀

3、高耐熱性

刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度和韌性得能力。

4、良好的工藝性

為了便于制造,要求刀具材料有較好的可加工性。如,切削加工性、鑄造性、鍛造性和熱處理性等。

5、良好的經濟性

(二)常用的刀具材料

目前,生產中所用的刀具材料以高速鋼和硬質合金居多。碳素工具鋼(如T10AT12A)、工具鋼(如9SiCrCrWMn)因耐熱性差,僅用于一些手工或切削速度較低的刀具。鎢鋼球刀

高速鋼

 定義:是一種加入較多的鎢、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。

性能:有較高的熱穩定性;有較高的強度、韌性、硬度和耐磨性;制造工藝簡單,容易磨成鋒利的切削刃,可鍛造。是制造鉆頭、成形刀具、拉刀、齒輪刀具等的主要材料。

分類

按用途分:通用型高速鋼和高性能高速鋼;

按制造工藝分:熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。

1、通用型高速鋼

鎢鋼:典型牌號為W18Cr4V,有良好的綜合性能,可以制造各種復雜刀具。

鎢鉬鋼:典型牌號為W6Mo5Cr4V2,可做尺寸較小、承受沖擊力較大的刀具;熱塑性特別好,更適用于制造熱軋鉆頭等;磨加工性好,目前各國廣泛應用。鎢鋼球刀

2、高性能高速鋼

典型牌號為高碳高速鋼9W18Cr4V、高釩高速鋼W6MoCr4V3、鈷高速鋼W6MoCr4V2Co8和超硬高速鋼W2Mo9Cr4Co8等。適合于加工高溫合金、鈦合金和超高強度鋼等難加工材料。

3、粉末冶金高速鋼

用高壓氬氣或氮氣霧化熔融的高速鋼水,直接得到細小的高速鋼粉末,高溫下壓制成致密的鋼坯,而后鍛壓成材或刀具形狀。適合于制造切削難加工材料的刀具、大尺寸刀具(如滾刀、插齒刀)、精密刀具、磨加工量大的復雜刀具、高動載荷下使用的刀具等。

硬質合金由難熔金屬化合物(如WCTiC)和金屬粘結劑(Co)經粉末冶金法制成。硬質合金以其切削性能優良被廣泛用作刀具材料(約占50%)。如大多數的車刀、端銑刀以至深孔鉆、鉸刀、拉刀、齒輪刀具等。

具有高耐磨性和高耐熱性,但抗彎強度低、沖擊韌性差,很少用于制造整體刀具

。它還可用于高速鋼刀具不能切削的淬硬鋼等硬材料。鎢鋼球刀

ISO將切削用的硬質合金分為三類:

1YG(K)類,即WC-Co類硬質合金

2YT(P)類,即WC-TiC-Co類硬質合金

3YW(M)類,即WC-TiC-TaC-Co類硬質合金

(三)其它刀具材料

1、涂層刀具

2、陶瓷:硬度高、耐用度高,還可用于沖擊負荷下的粗加工,切削效率顯著提高。鎢鋼球刀

3、金剛石

4、立方氮化硼

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