四大材料刀具的性能与选择

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数控刀具的选用范文

数控刀具的选用范文

数控刀具的选用范文一、刀具材料的选择1.硬质合金刀具:硬质合金是一种高硬度、高强度的材料,具有耐磨、耐高温、耐压等优点。

它适用于高速切削、丝锥切削、铣削和钻孔等工艺。

硬质合金刀具的优势在于能够承受高速切削,并具有较高的切削速度和高度的负荷能力。

2.高速钢刀具:高速钢是一种具有良好的刚度和切削性能的材料,适用于一般加工工艺。

相比硬质合金刀具,高速钢刀具价格较低,具有优点是磨损不易产生细小裂纹。

同时,高速钢刀具可以根据加工工艺的要求进行刀具调整和刃口复磨,提高刀具使用寿命。

3.陶瓷刀具:陶瓷刀具因其具有优秀的刚性和高硬度而备受青睐,适用于高速切削、高温切削和非金属加工等工艺。

陶瓷刀具的耐磨性能好,刃口细粒度,可以提供更高的切削速度和更长的刀具寿命。

然而,陶瓷刀具比较脆弱,易于出现断裂情况,且价格较贵,使用成本较高。

二、刀具几何形状的选择1.刀具刃角:刃角是刀具刃部与工件表面之间的夹角。

刃角的选择要根据切削材料和加工工艺。

一般来说,刃角较小的刀具可以减小切削力,有利于提高加工精度和表面质量;刃角适中的刀具能够提高切削稳定性和刀具寿命;刃角较大的刀具适用于粗加工。

2.刀具刃部形状:根据加工要求,刀具的刃部可以有不同的形状,如平底、球头、锥度、T型等。

不同形状的刃部适合于不同的加工需求,如平底刀适用于开槽和粗加工,球头刀适用于表面加工和球面零件等。

三、刀具涂层的选择刀具的涂层对加工效果和刀具寿命有着重要影响。

常见的刀具涂层有TiN、TiCN、TiAlN等。

涂层可以提供刀具表面的硬度和耐磨性,减少摩擦和热量,从而提高切削速度和刀具寿命。

选择刀具涂层应根据加工材料、加工工艺和切削条件等因素进行综合考虑。

综上所述,数控刀具的选用需要根据加工材料、加工工艺和切削条件等因素进行综合分析和评估。

同时,合理的刀具选择还需要考虑生产成本、切削质量、加工效率和刀具寿命等因素,以达到最佳的加工效果和经济效益。

最适合做刀的材料

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。

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。

做刀最好的材料

做刀最好的材料

做刀最好的材料
选择做刀的材料是一个非常重要的决定,因为材料的选择直接影响到刀的质量
和使用寿命。

在选择做刀的材料时,我们需要考虑材料的硬度、耐磨性、韧性和耐腐蚀性等因素。

下面,我将介绍一些常见的做刀材料,以及它们的特点和适用场景。

首先,我们来谈谈碳钢。

碳钢是一种常见的做刀材料,它具有较高的硬度和耐
磨性,适合用于制作厨房刀具和户外刀具。

然而,碳钢也比较容易生锈,需要定期保养和清洁。

因此,如果您选择碳钢作为刀具材料,需要注意防止刀具生锈的问题。

其次,不锈钢也是一种常见的做刀材料。

不锈钢具有良好的耐腐蚀性,不易生锈,因此非常适合制作厨房刀具。

不锈钢刀具外观光亮,易清洁,使用起来非常方便。

然而,不锈钢的硬度和耐磨性一般较差,因此不适合用于制作需要经常砍削或锯割的刀具。

另外,陶瓷材料也逐渐成为做刀的新宠。

陶瓷刀具硬度极高,耐磨性好,且不
会生锈,非常适合用于切割水果和蔬菜。

然而,由于陶瓷材料脆性较大,容易折断,因此需要小心使用和储存。

最后,钛合金也是一种优秀的做刀材料。

钛合金刀具具有良好的硬度和耐磨性,同时还具有较高的韧性,不易折断。

因此,钛合金刀具非常适合用于户外野营和探险活动。

综上所述,选择做刀的材料需要根据具体的使用场景和需求来进行。

不同的材
料具有不同的特点和适用范围,我们需要根据自己的需求来选择合适的材料。

希望以上介绍能够帮助您更好地选择做刀的材料,制作出更加优质的刀具。

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是人类使用最早的工具之一,几千年来刀具的材料不断进步和发展。

根据刀具材料的不同特点和用途,可以将常用刀具材料进行分类。

一、金属刀具材料1.碳钢碳钢是最早被使用的刀具材料之一,由铁和碳组成。

碳钢具有优异的切削性能和耐磨性,适用于加工低硬度的材料。

缺点是耐腐蚀性较差,容易生锈。

应用:常用于制作农具、切削工具等。

2.高速钢高速钢是以碳钢为基础,添加了大量的钼、钴、钛等元素的合金刀具材料。

高速钢具有优异的切削性能和热稳定性,能够在高温条件下保持较好的硬度和切削性能。

应用:广泛应用于金属切削、冲压、铸造等工艺中。

3.高碳高铬不锈钢高碳高铬不锈钢具有优异的耐磨性和耐腐蚀性,适用于加工较硬的材料,同时还具有不锈、耐高温等优点。

应用:常用于模具制造、医疗器械等领域。

4.硬质合金硬质合金是一种由金属碳化物、金属结合相和金属氧化物等组成的刀具材料。

硬质合金具有极高的硬度和耐磨性,能够在高速切削和重切削条件下保持较好的切削性能。

然而,硬质合金的脆性较大,容易断裂。

应用:广泛应用于模具制造、车削刀具、铣削刀具等领域。

二、非金属刀具材料1.陶瓷陶瓷刀具由氧化锆、碳化硅等陶瓷材料制成。

陶瓷刀具具有极高的硬度和耐磨性,能够在高温、高速等恶劣条件下保持较好的切削性能。

然而,陶瓷刀具的韧性较差,容易断裂。

应用:广泛应用于切割纸张、塑料、蔬菜水果等食品处理领域。

2.人造金刚石人造金刚石是由高温高压合成的人工刀具材料。

人造金刚石具有极高的硬度和耐磨性,能够在高温、高压等恶劣条件下保持较好的切削性能。

然而,人造金刚石的碳溶解性较低,容易在高温下发生碳化,使刀具表面粗糙。

应用:广泛应用于宝石加工、玻璃切割等领域。

3.陶瓷涂层陶瓷涂层是一种将陶瓷材料均匀涂覆在金属刀具表面的一种技术。

陶瓷涂层可以提高金属刀具的硬度和耐磨性,使刀具具有较好的切削性能和耐腐蚀性。

应用:广泛应用于汽车零部件加工、航空航天等领域。

以上是常用刀具材料的分类、特点及应用。

什么材料做刀最好

什么材料做刀最好

什么材料做刀最好做刀的材料有很多种,每种材料都有其独特的特点和适用的场景。

在选择刀具材料时,需要考虑刀的用途、刀的功能需求、使用环境等因素。

下面将介绍几种常见的刀具材料以及其特点和适用场景。

1. 不锈钢:不锈钢是最常见的刀具材料之一,它具有良好的抗腐蚀性和耐磨性,因此成为了家用刀具的首选。

不锈钢刀具耐用,易于保养,不易生锈,适合在日常生活中使用,如烹饪、切水果等。

2. 高碳钢:高碳钢刀具的主要特点是硬度高,耐磨性好,刀锋锋利且持久。

由于高碳钢含有较高的碳含量,因此易于锻造和进行刀刃调整。

高碳钢刀具适合于需要持久锋利刀锋的工具,如打猎刀、生存刀等。

3. 叠层钢:叠层钢是将不同种类的钢材叠加在一起,通过多次折叠和锻造形成的。

叠层钢刀具继承了多种钢材的优点,比如具有高碳钢的硬度和耐磨性以及不锈钢的抗腐蚀性。

叠层钢刀具通常具有美观的纹理和特殊的外观,适合作为收藏和赏析的刀具。

4. 陶瓷:陶瓷刀具的主要特点是硬度高、刀锋锐利、抗腐蚀性强,且不会对食材产生氧化反应。

陶瓷刀具适合用于切割水果、蔬菜等软质食材,但不适合用于切割硬质食材和骨头,因为陶瓷容易脆裂。

5. 钛合金:钛合金是一种轻质且高强度的材料,具有非常高的耐腐蚀性和耐磨性。

钛合金刀具具有良好的刀锋保持性和抗刮伤性能,适合用于户外野营、登山等活动中。

6. 金属陶瓷复合材料:金属陶瓷复合材料是将金属和陶瓷两种材料结合而成的复合材料,具有金属的韧性和陶瓷的硬度。

金属陶瓷复合材料刀具具有优异的切割性能和抗腐蚀性能,适合用于外科手术刀具和工业刀具等领域。

总而言之,没有一种材料可以适用于所有的刀具,选择合适的刀具材料要根据实际需求和使用环境来决定。

以上介绍的几种常见的刀具材料只是其中的一部分,读者可以根据自己的需求来选择适合自己的刀具材料。

刀具的常用材料及应用

刀具的常用材料及应用

刀具的常用材料及应用以刀具的常用材料及应用为标题,我们来探讨一下刀具的材料以及它们在不同领域的应用。

在制造刀具时,常用的材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷和钻石等。

这些材料都有各自的特点和适用范围。

高速钢是一种高强度、高硬度的材料,耐高温、耐磨损。

它在切削工具中应用广泛,如铣刀、齿轮刀、刨刀等。

高速钢的硬度和耐磨性能使得刀具能够在高速切削中保持稳定的切削效果,提高工作效率。

硬质合金是一种由硬质颗粒(如碳化钨)和金属结合相组成的复合材料。

它具有高硬度、高强度和耐磨损的特点。

硬质合金刀具广泛应用于金属切削、石材加工、木工等领域。

例如,硬质合金刀具可用于车削、铣削、钻孔等操作,其耐磨性能能够满足高速切削的要求。

陶瓷材料因其硬度高、耐磨性好、抗腐蚀性强等特点,也被广泛应用于刀具制造中。

陶瓷刀具常用于高速切削、精密加工等领域。

陶瓷刀具的优点是不易磨损,切削效果好,但由于其脆性较大,容易受到外力冲击而破裂,因此在使用时需要注意避免碰撞。

钻石是目前已知硬度最高的材料,其硬度和耐磨性能使得钻石刀具在切削领域有着独特的应用。

钻石刀具主要用于加工非金属材料,如石材、陶瓷、玻璃等。

其切削效果好且寿命长,能够满足高精度、高效率的要求。

除了以上常用材料,近年来,一些新型的刀具材料也逐渐应用于切削领域。

例如,纳米复合材料、纳米涂层材料等,它们具有优异的机械性能和切削性能,能够提高刀具的使用寿命和切削效率。

刀具的材料选择是根据具体的切削要求和工作环境来确定的。

不同的材料具有不同的特点和适用范围,需要根据具体情况进行选择。

在未来,随着科技的发展,刀具材料将会不断创新,以满足不断提高的切削要求。

刀具材料的种类

刀具材料的种类

刀具材料的种类刀具作为工业生产和日常生活中常用的工具,其材料的选择至关重要。

不同的刀具材料具有不同的特性和适用范围,因此在选择刀具材料时需要考虑到具体的使用环境和需求。

下面将介绍几种常见的刀具材料及其特点。

1. 高速钢。

高速钢是一种含有较高合金元素的钢,具有优异的耐磨性、热硬性和耐热性。

因此,高速钢常被用于制造高速切削工具,如铣刀、钻头和刨刀等。

在高速切削加工中,刀具需要承受高温和高速度的摩擦,而高速钢正是能够满足这些要求的理想材料。

2. 硬质合金。

硬质合金,又称硬质合金钢,是一种由钨、钴、碳等元素合金化而成的材料。

硬质合金具有极高的硬度和耐磨性,因此常被用于制造切削工具和磨料工具。

硬质合金刀具在加工硬质材料时具有良好的切削性能,能够大大提高加工效率和工件质量。

3. 不锈钢。

不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的钢铁材料,具有优异的耐磨性和切削性能。

不锈钢刀具常被用于食品加工、医疗器械制造等领域,因其不会产生金属污染,能够确保加工物料的质量和卫生安全。

4. 陶瓷。

陶瓷刀具是近年来发展起来的一种新型刀具材料,具有极高的硬度和耐磨性,而且不易产生刀痕和切屑。

陶瓷刀具在加工高硬度、脆性材料时表现出色,能够实现高精度、高效率的加工。

5. 钛合金。

钛合金是一种轻质、高强度的金属材料,具有优异的耐腐蚀性和耐热性。

钛合金刀具常被用于航空航天、汽车制造等领域,能够满足对材料强度和耐热性要求较高的加工需求。

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对于提高加工效率、改善加工质量具有重要意义。

在实际应用中,需要根据具体的加工要求和环境条件选择合适的刀具材料,以确保刀具的使用效果和寿命。

希望本文介绍的刀具材料种类能够对您有所帮助。

什么材料做刀最好

什么材料做刀最好

什么材料做刀最好
在选择刀具材料时,我们需要考虑刀具的硬度、耐磨性、韧性以及加工性能等
因素。

不同的材料具有不同的特性,因此在选择刀具材料时需要根据具体的使用环境和需求来进行选择。

下面将介绍几种常见的刀具材料,以及它们的特点和适用范围。

1. 不锈钢。

不锈钢是一种常见的刀具材料,具有良好的耐腐蚀性和韧性。

不锈钢刀具适用
于一般家庭使用和食品加工等场合,但其硬度和耐磨性相对较低,因此不适合用于对刀具硬度要求较高的场合。

2. 高速钢。

高速钢是一种含有较高合金元素的刀具材料,具有优异的硬度和耐磨性。

高速
钢刀具适用于对切削性能要求较高的场合,如金属加工、木工等领域。

然而,高速钢的韧性相对较差,容易产生断裂,因此在使用过程中需要注意刀具的安全性。

3. 刚玉。

刚玉是一种硬度极高的陶瓷材料,具有优异的耐磨性和耐高温性能。

刚玉刀具
适用于对硬度和耐磨性要求极高的场合,如精密加工、磨削加工等领域。

然而,刚玉材料比较脆,容易产生断裂,因此在使用过程中需要小心操作,避免碰撞和摔落。

4. 合金钢。

合金钢是一种含有多种合金元素的刀具材料,具有较高的硬度、耐磨性和韧性。

合金钢刀具适用于对综合性能要求较高的场合,如工业制造、机械加工等领域。

然而,合金钢刀具的价格相对较高,需要根据具体需求进行选择。

综上所述,选择刀具材料时需要根据具体的使用环境和需求来进行选择。

不同的材料具有不同的特点和适用范围,我们需要根据实际情况进行综合考虑,选择最适合的刀具材料。

希望以上内容能够对您有所帮助,谢谢阅读。

做刀最好的材料

做刀最好的材料

做刀最好的材料在选择做刀的材料时,我们需要考虑到刀的使用场景、功能需求以及材料的特性。

不同的材料有着不同的特点,因此选择适合的材料可以让刀具更加耐用、锋利和实用。

下面,我们将介绍一些常见的做刀材料,以及它们的特点和适用场景。

首先,我们来介绍一种常见的做刀材料——不锈钢。

不锈钢是一种耐腐蚀的金属材料,具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,因此非常适合用来制作厨房刀具。

不锈钢刀具不易生锈,易于清洁和保养,因此在家庭厨房中被广泛使用。

此外,不锈钢还可以通过调整配比和工艺处理,使刀具具有不同的硬度和韧性,可以满足不同场景下的使用需求。

其次,碳钢是另一种常见的做刀材料。

碳钢刀具具有优秀的硬度和锋利度,因此非常适合用来制作户外刀具和厨房刀具。

碳钢刀具在使用过程中需要注意防锈和保养,但它们的锋利度和耐磨性远远超过了不锈钢刀具。

因此,在需要更强的切割力和耐磨性的场景下,碳钢刀具是一个非常好的选择。

另外,陶瓷材料也被广泛应用于刀具制作。

陶瓷刀具具有极高的硬度和锋利度,且不会生锈,不会对食物产生氧化反应,因此非常适合用来制作厨房刀具。

陶瓷刀具的硬度比金属刀具更高,因此更容易保持锋利。

然而,由于其脆性较大,使用时需要小心谨慎,避免受到撞击和摔落。

最后,我们介绍一种新型的做刀材料——高速钢。

高速钢是一种具有极高硬度和耐磨性的金属材料,广泛应用于工业刀具和高端刀具制作。

高速钢刀具经过特殊的工艺处理,可以保持锋利度更长时间,因此非常适合用来制作需要高频使用的刀具,如车床刀具、铣刀等。

综上所述,不同的做刀材料具有不同的特点和适用场景。

在选择刀具材料时,我们需要根据具体的使用需求和场景来进行选择,以确保刀具能够发挥最佳的效果。

希望以上内容对您有所帮助,谢谢阅读!。

常用刀具材料的性能及应用

常用刀具材料的性能及应用

常用刀具材料的性能及应用一、概述刀具材料是指刀具上参与切削部分的材料。

刀具的切削部分不但要求具有一定的几何形状,还要求有相应的刀具材料。

目前广泛应用的刀具材料有高速钢和硬质合金。

二、刀具材料应具备的性能(一)高的硬度和良好的耐磨性(二)高的强度和韧性(三)高的耐热性(四)良好的工艺性总之,刀具应具备的性能主要就这四个方面,当然还有经济性、切削性能的可预测性等要求。

三、常用刀具材料目前在切削加工中常用的刀具材料有:碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷等。

一)碳素工具钢碳素工具钢是一种含C量较高的优质钢(含C一般为0.65~1.35%)。

1、常用牌号有T7A、T8A……T13A等2、主要性能淬火后硬度较高,可达HRC61~65;红硬性为200℃~250℃,价格低廉,不耐高温,切削速度因此而不能提高,允许切削速度VC≤10m/min,只能制作低速手用刀具,如板牙、锯条、锉等。

二)合金工具钢在碳素工具钢中加入一定量的铬(Cr)、钨(W)、锰(Mn)等合金元素,能够提高材料的耐热性、耐磨性和韧性,同时还可以减少热处理时的变形。

1、主要牌号有9SiCr CrWMn2、主要性能淬火后的硬度可达HRC61~65,红硬性为300℃~400℃,允许切削速度Vc=10~15m/min,制作低速、形状比较复杂、要求淬火后变形小的刀具。

如板牙、拉刀、手用铰刀(孔的精加工)等。

三)高速钢高速钢是一种高合金工具钢,钢中含有W、Mo、Cr、V等合金元素。

(一) 高速钢的性能:具有较高的强度和韧性;良好的耐磨性;红硬性为600℃;允许切削速度V C=25~30m/min;良好的制造工艺性;可获得锋利的刀刃(锋钢之称);加工范围较大(铸铁、有色金属、钢)。

(二)高速钢的分类钨系高速钢:W18C r4V (最常用,刃磨性好)普通高速钢钼系高速钢:W6M O5C r4V2高速钢高碳高速钢:95W18C r4V (含C量为0.95%)高钒高速钢:W6M O5C r4V3 (提高耐磨性)高性能高速钢钴高速钢:W6M O5C r4V2C O8铝高速钢:W6M O5C r4V2A l四)硬质合金硬质合金= 硬质相(TiC或WC)+粘结相(Co、Ni、Mo等,其中Co比较常用)上图为各种硬质合金刀头(一)主要性能1)常温硬度HRC74~81.5,红硬性800℃~1000℃,耐磨性优良;2)允许切削速度V C=100m/min以上,最高不能超过200m/min;硬质合金3)脆性较大,怕冲击和振动。

常用刀具材料有哪些

常用刀具材料有哪些

常用刀具材料有哪些刀具材料是指用于制造刀具的各种金属材料,不同的材料具有不同的特性和适用范围。

在选择刀具材料时,需要根据具体的使用需求和工作环境来进行合理的选择。

下面将介绍一些常用的刀具材料及其特点。

1. 钢。

钢是制造刀具最常用的材料之一,其主要成分是铁和碳,同时还含有少量的其他元素。

钢具有优良的切削性能、硬度和耐磨性,广泛应用于各种类型的刀具制造中。

根据其成分和性能的不同,钢可以分为碳钢、合金钢、不锈钢等多种类型。

2. 铸铁。

铸铁是一种含有大量碳和硅的铁合金材料,具有较高的硬度和耐磨性。

铸铁刀具适用于对硬度要求不高的切削加工,如打磨、修整等工艺。

3. 钨钢。

钨钢是一种含有钨元素的高速切削钢,具有极高的硬度和耐磨性,适用于高速切削和重载切削的工艺,如车削、铣削等。

4. 陶瓷。

陶瓷刀具是近年来发展起来的新型刀具材料,具有优异的耐磨性、耐高温性和化学稳定性。

陶瓷刀具适用于对切削精度和表面光洁度要求较高的加工工艺,如精密加工、玻璃加工等。

5. 金属陶瓷复合材料。

金属陶瓷复合材料是将金属和陶瓷两种材料复合而成的刀具材料,具有金属的韧性和陶瓷的硬度,兼具两者的优点。

金属陶瓷复合材料刀具适用于对切削精度和耐磨性要求较高的加工工艺。

6. 超硬合金。

超硬合金是一种由钨、钴等金属粉末与碳化物粉末经过高温烧结而成的刀具材料,具有极高的硬度和耐磨性,适用于对切削精度和耐磨性要求极高的加工工艺,如精密车削、精密铣削等。

总结。

以上是一些常用的刀具材料及其特点,不同的材料适用于不同的加工工艺和工作环境。

在选择刀具材料时,需要充分考虑加工材料的性质、加工工艺的要求以及刀具的使用环境,合理选择刀具材料才能发挥刀具的最佳性能,提高加工效率和产品质量。

希望以上内容能够对您有所帮助。

刀具的材料及其应具备的性能

刀具的材料及其应具备的性能

刀具的材料及其应具备的性能刀具是一种用于切割、加工、修整和雕刻物体的工具。

不同的刀具需要具备不同的性能来满足其特定的用途。

刀具的性能主要与其材料有关,下面将介绍几种常见的刀具材料以及它们应具备的性能。

1. 碳钢(Carbon Steel):碳钢是最常见的刀具材料之一,由含有约0.6-1.5%的碳和其他合金元素组成。

碳钢具有下列性能:-高硬度:碳钢具有较高的硬度,使其能够保持边缘的锋利性。

-良好的切削性能:碳钢能够轻松切削不同的材料,如木材、塑料和金属等。

-易锻造和加工:碳钢易于锻造和加工成各种形状和尺寸的刀具。

-容易锈蚀:碳钢容易受潮气的侵蚀,所以需要定期保养和防锈处理。

2. 不锈钢(Stainless Steel):不锈钢是含有铬和其他合金元素的钢材,具有以下性能:-抗腐蚀性:不锈钢具有较强的耐腐蚀能力,能够在潮湿和酸性环境下保持刀具的品质。

-高硬度:通过添加其他合金元素,不锈钢能够提高其硬度,使刀具更耐磨损。

-容易磨削:不锈钢容易磨削成锋利的边缘,保持切削效果。

-昂贵:不锈钢价格较高,通常比碳钢刀具更昂贵。

3. 高速钢(High-Speed Steel):高速钢是一种特殊的钢材,其中添加了钨、钼、钴、铬等合金元素,具有如下性能:-高硬度和耐磨性:高速钢具有较高的硬度和耐磨性,适用于高速切削和切割工具。

-耐高温性:高速钢可以工作在高温下而不失去硬度,适用于高温切割和冷剪切。

-良好的韧性:高速钢具有较好的韧性,能够承受较大的冲击和压力,不易折断。

此外,还有一些刀具常用的材料,如陶瓷、金刚石和刚玉等,它们具有特殊的性能和用途,适用于特定的切削和加工需求。

总的来说,刀具的材料应具备一定的硬度、切削性能、耐磨损性和耐腐蚀性,以保持刀具的长期使用寿命和工作效率。

不同材料的刀具适用于不同的工艺和材料,用户在选择刀具时应根据具体需求和应用场景来进行选择。

同时,对于不同材料的刀具,还需要注意保养和维护,以延长其使用寿命。

探讨不同材质的刀刃:如何选择合适的刀片

探讨不同材质的刀刃:如何选择合适的刀片

探讨不同材质的刀刃:如何选择合适的刀片刀片作为刀具的重要组成部分,对于切削、刻划等各种工作的效果至关重要。

不同材质的刀片具有各自的特点和应用场景,选择合适的刀片对于工作的顺利进行至关重要。

本文将分别探讨几种常见的刀片材质,并指导如何选择合适的刀片。

1. 高速钢刀片高速钢刀片是最常见的刀片材质之一,其主要成分是钼、钴、铬、钢等合金元素。

高速钢具有良好的耐热性和耐磨性,适用于高速切削情况下的工作。

它能够切削多种材料,包括铸铁、不锈钢、铝合金等。

高速钢刀片的价格相对较低,使用寿命较长,因此是大多数刀具的首选。

2. 硬质合金刀片硬质合金刀片是由钨钛碳等硬质合金颗粒通过粉末冶金工艺与钴等粘结相结合而成。

硬质合金刀片具有硬度高、耐磨性好的特点,尤其适合切削硬度高的材料,如碳化硬质合金、铸铁等。

硬质合金刀片的切削速度较高,但对切削液的要求相对较高,以降低刀片因温度升高而发生变形的风险。

3. 陶瓷刀片陶瓷刀片是由氧化锆或碳化硅等陶瓷材料制成。

陶瓷刀片具有极高的硬度和耐磨性,适用于高温和强腐蚀环境下的切削工作。

与其他材料相比,陶瓷刀片的切削性能更好,能够获得更高的切削速度和更好的表面质量。

然而,由于陶瓷刀片易受到冲击和弯曲,因此需要更小心地处理和使用。

4. 金刚石刀片金刚石刀片是由金刚石颗粒与金属粉末通过高温高压工艺制成。

金刚石刀片具有极高的硬度和耐磨性,能够切割各种硬度的材料,包括玻璃、陶瓷、石材等。

金刚石刀片在加工硬脆材料时表现出色,能够获得更高的切削速度和更好的切削质量。

然而,金刚石刀片的价格相对较高,且刀片之间的冷热差异容易导致刀片破裂。

在选择合适的刀片时,需要考虑以下几个因素:1. 材料特性:不同材料的硬度、耐磨性、热导率等特性不同,需要选择相应材质的刀片来适应切削工作。

例如,对于硬度高的材料,可以选择硬质合金或金刚石刀片;对于高温环境下的切削工作,陶瓷刀片是一个好的选择。

2. 切削条件:切削速度、切削力、切削液的选择等因素都会影响刀片的选择。

刀具材料及性能介绍

刀具材料及性能介绍

刀具材料及性能介绍刀具是人类在石器时代开始使用的工具之一,随着科学技术的发展,刀具的材料也不断更新换代。

刀具的材料直接影响刀具的性能和使用寿命,下面将介绍几种常见的刀具材料及其性能。

1.碳钢碳钢是一种普遍使用的刀具材料,它主要由铁和碳组成。

碳钢具有较高的硬度和尖锐度,易于研磨和刃磨。

它能够保持刀刃锋利,但容易生锈。

碳钢刀具适合用于一些不容易受到损坏的工作,如切削木材、塑料和软金属。

2.不锈钢不锈钢刀具是由铁、碳和铬等金属合金组成的。

它具有较高的耐腐蚀性,不易生锈。

不锈钢刀具还具有较好的强度和硬度,适合用于各种工作场景。

但由于不锈钢的硬度相对较低,刀刃更容易变钝,需要经常磨刃。

3.高速钢(HSS)高速钢是一种含有钼、钴、钛等合金元素的刀具材料。

它具有高硬度、耐热性好的特点,适用于高速切削和切割。

与传统碳钢不同,高速钢刀具能够保持更长时间的刀刃锋利。

然而,高速钢刀具相对比较昂贵,适用于对刀刃锋利度要求较高的工作场景。

4.陶瓷陶瓷刀具是一种相对较新的刀具材料。

它由陶瓷氧化物组成,具有极高的硬度和耐腐蚀性。

陶瓷刀具具有锋利的刃口,能够保持长时间的刀刃锋利度而不需要经常磨刃。

此外,陶瓷刀具还具有不导电和不磁性的特点,适用于一些特殊的工作场景。

然而,陶瓷刀具比较脆弱,容易碎裂,不适合用于强烈的冲击和弯曲。

5.合金钢合金钢是一种由铁、碳和其他合金元素(如钼、钴、钛等)组成的材料。

合金钢刀具具有较高的硬度、耐腐蚀性和耐磨性。

它们适用于需要高度耐磨性的工作场景。

合金钢刀具的使用寿命相对较长,但相对较昂贵。

除了以上介绍的几种常见的刀具材料外,还有许多其他特殊材料,如钢丝绳刀具、金刚石刀具等。

这些材料在特定的应用领域具有独特的性能和优势。

总而言之,刀具的材料直接影响刀具的性能和使用寿命。

不同的刀具材料适用于不同的工作场景,根据实际需求选择合适的刀具材料能够提高工作效率,并且延长刀具的使用寿命。

在实际使用过程中,还要注意刀具的保养和维护,定期进行磨刃和除锈。

刀具材质选用标准

刀具材质选用标准

刀具材质选用标准刀具作为一种重要的工具,其材质的选用对其使用寿命、切割质量和使用安全性都有着至关重要的影响。

因此,刀具材质的选用标准必须根据具体的应用场景和需求进行综合考虑。

本文将介绍一些常见的刀具材质,并讨论其选用标准。

1. 高速钢(HSS)高速钢是一种具有耐磨性、热硬性和刚性的优良刀具材料。

它通常由铁、碳、钴、钨、钼、铬等元素合金而成。

高速钢的优点是切削速度高,切削效率高,适用于高速切削,但耐磨性较差。

在选择高速钢作为刀具材料时,需要考虑以下因素:(1)切削速度:刀具的切削速度必须适应切削材料的硬度、热稳定性和硬质脆性的变化范围。

(2)物理性能:材料的强度、硬度、韧性等物理性能对刀具的使用寿命和切削质量影响很大。

(3)切削质量:刀具的耐磨性与切削质量直接相关,为了保证切削质量,通常应选择具有高硬度和耐磨性的高速钢。

2. 固体硬质合金固体硬质合金是由金属碳化物、金属硼化物等互相稳定的相组成的一种材料。

它的硬度高、热稳定性好、刚性强,因此具有很高的耐磨性和高温硬度。

固体硬质合金刀具适用于高硬度和高韧性的材料切削,如钢、铸铁等。

选用固体硬质合金作为刀具材料时,需要考虑以下因素:(1)抗压强度:刀具要承受较大的切削力,在不断变化的载荷下不产生断裂和塑性变形,具有较高的抗压强度。

(2)硬度:硬度是判断刀具耐磨性的重要指标,硬度越高,耐磨性越好。

(3)韧性:韧性是判断刀具抗冲击性能的指标,适当的韧性可以增加刀具的使用寿命和安全性。

3. 陶瓷陶瓷刀具具有优异的硬度、耐磨性和化学稳定性,在高温下也能保持较好的硬度和强度。

陶瓷刀具适用于高硬度和脆性的材料切削,如陶瓷、玻璃等。

选用陶瓷作为刀具材料时,需要考虑以下因素:(1)抗断裂性:陶瓷材料的断裂强度相对较低,容易产生裂纹,导致刀具断裂。

因此,陶瓷刀具需要具备一定的抗断裂性能。

(2)耐磨性:陶瓷刀具的耐磨性能是非常重要的,目前,研究人员通过增加陶瓷的晶界相、改变陶瓷的组织结构等方式来提高陶瓷刀具的耐磨性。

刀具材质分类

刀具材质分类

刀具材质分类
刀具材质一般可以分为以下几种分类:
1. 高碳钢:高碳钢是最常见的刀具材质之一,具有优异的切削性能和耐磨性。

由于其含有较高的碳元素,使得刀具具有较高的硬度,但也容易生锈,需要进行适当的保养和防锈处理。

2. 不锈钢:不锈钢是一种具有抗腐蚀性能的刀具材质,能够很好地抵抗水、酸、碱等化学物质的侵蚀。

不锈钢刀具一般比高碳钢刀具更不易生锈,适合使用在湿润的环境中。

3. 陶瓷:陶瓷刀具的刀片通常由氧化锆等陶瓷材料制成。

陶瓷刀具具有极高的硬度和耐磨性,同时不会与食物发生化学反应,因此不会影响食物的味道。

然而,陶瓷刀具较脆,容易折断,且比较昂贵。

4. 钛合金:钛合金刀具具有较高的强度、低密度和优异的耐腐蚀性能。

钛合金刀具通常用于特殊环境和需要较高刚性的情况,比如在户外活动、军事应用和航空航天领域。

5. 合金钢:合金钢刀具是由钢中添加其他元素来提升刀具性能的一类材质。

通过合金化处理,可以改善刀具的硬度、耐磨性和抗腐蚀性能。

合金钢刀具广泛用于工业领域,如机械加工、汽车制造等。

除了以上常见的刀具材质,还有一些特殊材质如陶瓷涂层刀具、钻石涂层刀具等,它们通常是在基础材料表面涂覆一层陶瓷或
钻石颗粒,提升刀具的硬度和耐磨性能。

这些刀具通常用于高精度切削和特殊加工领域。

刀具材料的分类

刀具材料的分类

刀具材料的分类刀具是人类使用最早的工具之一,它在人类的生产生活中起着重要的作用。

刀具的材料多种多样,不同的材料具有不同的特性和用途。

本文将从刀具材料的分类角度,介绍几种常见的刀具材料。

一、金属刀具材料金属是制作刀具的常见材料之一,具有优良的力学性能和导热性能。

常见的金属刀具材料包括碳钢、合金钢、高速钢和硬质合金等。

1. 碳钢碳钢是一种含碳量较高的金属材料,具有优良的切削性能和耐磨性。

碳钢刀具适用于切削硬度较低的材料,如木材、塑料、铝合金等。

然而,碳钢刀具容易受到锈蚀,需要定期进行防护和维护。

2. 合金钢合金钢是一种在碳钢中加入合金元素的金属材料,具有更好的硬度和耐磨性。

合金钢刀具适用于切削硬度较高的材料,如不锈钢、合金钢等。

然而,合金钢刀具的价格相对较高,需要根据具体使用需求进行选择。

3. 高速钢高速钢是一种在碳钢中加入硬质合金元素的金属材料,具有更高的硬度、耐磨性和耐高温性能。

高速钢刀具适用于高速切削和高温切削工艺,如车削、铣削等。

然而,高速钢刀具的价格较高,适用于高要求的加工场合。

4. 硬质合金硬质合金是一种由钨碳化物、钛碳化物等硬质相和金属钴等粘结相组成的复合材料,具有极高的硬度和耐磨性。

硬质合金刀具适用于超硬材料的切削和磨削加工,如切削玻璃、磨削陶瓷等。

然而,硬质合金刀具的价格较高,需要根据具体使用需求进行选择。

二、陶瓷刀具材料陶瓷是一种非金属的无机材料,具有优良的耐磨性和耐高温性能。

陶瓷刀具主要包括氧化锆陶瓷和氮化硅陶瓷。

1. 氧化锆陶瓷氧化锆陶瓷是一种具有高硬度和高强度的陶瓷材料,具有优异的切削性能和耐腐蚀性能。

氧化锆陶瓷刀具适用于切削硬度较高的材料,如陶瓷、玻璃、陶瓷纤维等。

然而,氧化锆陶瓷刀具容易脆裂,需要避免碰撞和折弯。

2. 氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷是一种具有极高硬度和优良热传导性能的陶瓷材料,具有良好的切削性能和耐磨性。

氮化硅陶瓷刀具适用于高温切削和精密加工,如锯切硬质材料、磨削金属等。

最适合做刀的材料

最适合做刀的材料

最适合做刀的材料
首先,我们来说说不锈钢。

不锈钢是一种非常常见的刀具材料,它具有不易生锈、易清洁、硬度适中等优点。

不锈钢刀具通常用于厨房和户外活动中,因为它们能够抵御水和氧化的侵蚀。

然而,不锈钢刀具的硬度一般较低,不太适合用于需要长时间保持锋利的场合。

其次,我们来说说碳钢。

碳钢是一种常见的刀具材料,它具有良好的硬度和锋
利度,适合用于制作需要长时间保持锋利的刀具,比如厨房刀具和狩猎刀。

然而,碳钢刀具容易生锈,需要经常保养和清洁,并且在使用过程中要特别小心,以免刀具受到损坏。

另外,我们还有陶瓷刀具。

陶瓷刀具具有极高的硬度和锋利度,能够长时间保
持锋利,而且不会产生金属味,因此适合用于切割蔬菜、水果等食材。

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,我们来说说合金刀具。

合金刀具是由两种或两种以上金属或非金属材料
组成的材料,具有良好的硬度和耐磨性,适合用于制作高负荷、高速度工作的刀具,比如工业刀具和医疗器械。

然而,合金刀具也有其劣势,比如成本较高、加工难度大等。

总的来说,不同的刀具材料各有优劣,选择最适合的材料要根据具体的使用场
景和需求来决定。

在选择刀具材料时,我们需要综合考虑刀具的硬度、锋利度、耐磨性、防锈性、成本等因素,以便选出最适合的材料来制作刀具。

希望本文能够对您选择刀具材料有所帮助。

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四大材料刀具的性能与选择刀具材料的发展对切削技术的进步起着决定性的作用。

本文介绍了切削中所使用的金刚石、聚晶立方氮化硼、陶瓷、硬质合金、高速钢等刀具材料的性能及适用范围。

刀具损坏机理是刀具材料合理选用的理论基础,刀具材料与工件材料的性能匹配合理是切削刀具材料选择的关键依据,要根据刀具材料与工件材料的力学、物理和化学性能选择刀具材料,才能获得良好的切削效果。

就活塞在切削加工时的刀具材料选用作了阐述。

高速钢:活塞加工中铣浇冒口、铣横槽及铣膨胀槽用铣刀,钻油孔用钻头等都为高速钢材料。

硬质合金:YG、YD系列硬质合金刀具被广泛应用于铝活塞加工的各个工序中,特别是活塞粗加工和半精加工工序。

立方氮化硼:立方氮化硼刀具被用于镶铸铁环活塞的车削铸铁环槽工序中。

同时也应用于活塞立体靠模的加工中。

金刚石:金刚石刀具可利用金刚石材料的高硬度、高耐磨性、高导热性及低摩擦系数实现有色金属及耐磨非金属材料的高精度、高效率、高稳定性和高表面光洁度加工。

在切削铝合金时,PCD刀具的寿命是硬质合金刀具的几十倍甚至几百倍,是目前铝活塞精密加工的理想刀具,已经应用于精车活塞环槽、精镗活塞销孔、精车活塞外圆、精车活塞顶面及精车活塞燃烧室等精加工工序中。

刀具材料性能的优劣是影响加工表面质量、切削加工效率、刀具寿命的基本因素。

切削加工时,直接担负切削工作的是刀具的切削部分。

刀具切削性能的好坏大多取决于构成刀具切削部分的材料、切削部分的几何参数及刀具结构的选择和设计是否合理。

切削加工生产率和刀具耐用度的高低、刀具消耗和加工成本的多少、加工精度和表面质量的优劣等等,在很大程度上都取决于刀具材料的合理选择。

正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要内容之一。

每一品种刀具材料都有其特定的加工范围,只能适用于一定的工件材料和切削速度范围。

不同的刀具材料和同种刀具加工不同的工件材料时刀具寿命往往存在很大的差别,例如:加工铝活塞时,金刚石刀具的寿命是YG类硬质合金刀具寿命的几倍到几十倍;YG类硬质合金刀具加工含硅量高、中、低的铝合金时其寿命也有很大的差别。

所以,合理选用刀具是成功进行切削加工的关键。

每一种刀具材料都有其最佳的加工对象,即存在切削刀具与加工对象的合理匹配问题。

1 刀具材料应具备的性能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。

切削金属所用刀具的切削刃硬度,一般都在60HRC以上。

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,其耐磨性就越好。

组织中的硬质点(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,则耐磨性越好。

耐磨性还与材料的化学成分、强度、显微组织及摩擦区的温度有关。

可用公式表示材料的耐磨性WR:WR=KIC0.5E-0.8H1.43式中:H——材料硬度(GPa)。

硬度愈高,耐磨性愈好。

KIC——材料的断裂韧性(MPa·m½)。

KIC愈大,则材料受应力引起的断裂愈小,耐磨性愈好。

E——材料的弹性模量(GPa)。

E很小时,由于磨粒引起的显微应变,有助于产生较低的应力,耐磨性提高。

1.2 足够的强度和韧性要使刀具在承受很大压力,以及在切削过程经常出现的冲击和振动条件下工作,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(热稳定性)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条件下保持一定的硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。

刀具材料还应具有在高温下抗氧化的能力以及良好的抗粘结和抗扩散的能力,即刀具材料应具有良好的化学稳定性。

1.4 良好的热物理性能和耐热冲击性能刀具材料的导热性愈好,切削热愈容易从切削区散走,有利于降低切削温度。

刀具在断续切削或使用切削液时,常常受到很大的热冲击(温度变化剧烈),因而刀具内部会产生裂纹而导致断裂。

刀具材料抵抗热冲击的能力可用耐热冲击系数R表示,R的定义是为:R=λσb(1-µ)/Eα式中:λ——导热系数;σb——抗拉强度;µ——泊松比;E——弹性模量;α——热膨胀系数。

导热系数大,使热量容易散走,降低刀具表面的温度梯度;热膨胀系数小,可减少热变形;弹性模量小,可以降低因热变形而产生的交变应力的幅度;有利于材料耐热冲击性能的提高。

耐热冲击性能好的刀具材料,在切削加工时可以使用切削液。

1.5 良好的工艺性能为了便于刀具的制造,要求刀具材料具有良好的工艺性能,如锻造性能、热处理性能、高温塑性变形性能、磨削加工性能等。

1.6 经济性经济性是刀具材料的重要指标之一,优质刀具材料虽然单件刀具成本很高,但因其使用寿命长,分摊到每个零件的成本则不一定很高。

因此在选用刀具材料时要综合考虑其经济效果。

2 刀具材料2.1 高速钢高速钢是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。

高速钢具有较高的强度和韧性,并且具有一定的硬度和耐磨性。

适合各类刀具的要求。

高速钢刀具制造工艺简单,容易磨成锋利切削刃,因此尽管各种新型刀具材料不断出现,高速钢刀具在金属切削中仍占较大的比例。

可以加工有色金属和高温合金。

由于高速钢具有以上性能,活塞加工中的铣浇冒口、铣横槽及铣膨胀槽用铣刀、钻油孔用钻头等刀具都为高速钢材料。

2.2 硬质合金硬质合金是由难熔金属碳化物(如WC、TiC、TaC、NbC等)和金属粘结剂(如Co、Ni等)粉末经粉末冶金的方法制成。

由于硬质合金中都含有大量的金属碳化物,这些碳化物都有熔点高、硬度高、化学稳定好、热稳定性好等特点,因此,硬质合金材料的硬度、耐磨性、耐热性都很高。

常用硬质合金的硬度为89~93HRA,比高速钢的硬度(83~86.6HRA)高,在800~1000℃时尚能进行切削。

在540℃时,硬质合金的硬度为82~87HRA,在760℃时,硬度仍能保持77~85HRA。

因此,硬质合金的切削性能比高速钢高得多,刀具耐用度可提高几倍到几十倍,在耐用度相同时,切削速度可提高4~10倍。

目前我公司使用的硬质合金刀具主要是YG类(WC-TiC-Co)中的YG6和YGX。

YT类(WC-TiC-Co)中的YT15等硬质合金用于活塞粗加工、半精加工和部分精加工工序。

2.3 金刚石金刚石是目前已知矿物材料中硬度最高、热传导性最好的物质,与各种金属、非金属材料配对摩擦的磨损量仅为硬质合金的1/50~1/800,是制作切削刀具最理想的材料。

然而,天然单晶金刚石仅用于制作首饰及某些有色金属的超精密加工。

刀具用人造大颗粒单晶金刚石尽管目前De Beers公司、住友电工等均已工业化生产,但还没有进入大量应用阶段。

金刚石刀具的切削刃非常锋利(这对切下极小断面的切屑是很重要的),刃部粗糙度很小,摩擦系数又低,切削时不易产生积屑瘤,加工表面质量高。

加工有色金属时,表面粗糙度可达到Ra0.012µm,加工精度可达到IT5级以上。

金刚石刀具有三种:天然单晶金刚石刀具、整体人造聚晶金刚石刀具、金刚石复合刀具。

天然金刚石刀具由于成本较高等原因,在实际生产中应用较少。

人造金刚石是通过合金触媒的作用,在高温高压下由石墨转化而成。

金刚石复合刀片是在硬质合金基体上经过高温、高压等先进工艺烧结一层约0.5~1µm厚的金刚石,这种材料是以硬质合金做基体,其机械性能、热传导性和膨胀系数都近似于硬质合金,基体上的人造多晶金刚石磨料中的金刚石晶体呈不规则排列,其硬度和耐磨性在各个方向都是均匀的。

聚晶金刚石(简称PCD)是由经过筛选的人造金刚石微晶体在高温高压下烧结而成。

在烧结过程中,由于添加剂的加入,使金刚石晶体间形成以TiC、SiC、Fe、Co和Ni等为主要成分的结合桥。

金刚石晶体以共价键的结合形成牢固地嵌于结构桥构成的坚强骨架中,使PCD 的强度和韧性都大大提高,其硬度约为9000HV,抗弯强度为O.21~0.48GPa,导热系数为20.9J/cm·sµ℃,热膨胀系数为3.1×10-6/℃。

现在使用的聚晶金刚石刀具大多是PCD与硬质合金基体烧结形成的复合体,即在硬质合金基体上烧结上一层PCD。

PCD的厚度一般为0.5mm和0.8mm,由于底层为硬质合金,焊接方便;又由于PCD结合桥的导电性,使得PCD 便于切割加工成各种形状,制成各种刀具,成本远远低于天然金刚石。

聚晶金刚石(PCD)可加工各种有色金属和极耐磨的高性能非金属材料,如铝、铜、镁及其合金,硬质合金,纤维增强塑料,金属基复合材料,木材复合材料等。

PCD刀具材料中金刚石晶粒平均尺寸不同,对性能产生的影响也不同,晶粒尺寸越大,其耐磨性越高。

在相近的刃口加工量下,晶粒尺寸越小,则刃口质量越好。

选用晶粒尺寸为10~25µm的PCD刀具,可以500~1500m/min的高速切削Si含量12~18%的硅铝合金,晶粒尺寸8~9µm的PCD 加工Si含量小于12%的铝合金。

超精密加工,则应选用晶粒尺寸小的PCD刀具。

PCD的耐磨性在超过700℃时会减弱,因其结构中含有金属Co,会促进“逆向反应”即由金刚石向石墨转变。

PCD有较好的断裂韧性,可以进行断续切削,可以以2500m/min的高速端铣Si含量10%的铝合金。

可利用金刚石材料的高硬度、高耐磨性、高导热性及低摩擦系数实现有色金属及耐磨非金属材料的高精度、高效率、高稳定性和高表面光洁度加工。

在切削加工有色金属时,PCD刀具的寿命是硬质合金刀具的几十倍甚至几百倍,是目前铝活塞精密加工的理想刀具。

例如:精车活塞环槽、精镗活塞销孔、精车活塞外圆、精车活塞顶面等工序。

2.4 立方氮化硼聚晶立方氮化硼(PCBN)是由CBN微粉与少量粘结相(Co,Ni或TiC、TiN、Al203)在高温高压下加入催化剂烧结而成的。

它具有很高的硬度(仅次于金刚石)和耐热性(1300~1500℃),优良的化学稳定性、比金刚石刀具高得多的热稳定性(达1400℃)和导热性,低的摩擦系数,但其强度较低。

与金刚石相比,PCBN的突出优点是热稳定性高得多,可达1200℃(金刚石为700~800℃),可承受较高的切削速度;另一个突出优点是化学惰性大,与铁族金属在1200~1300℃下也不起化学反应,可用于加工钢铁。

因此,PCBN刀具主要用于高效加工黑色难加工材料。

PCBN刀具除了具有以上的特点外,还有以下几项优点:①硬度高,特别适合于加工从前只能磨削的HRC50以上的淬硬钢、HRC35以上的耐热合金和HRC30以下而其它刀具很难加工的灰口铸铁。

②与硬质合金刀具相比,切削速度高,可实现高速高效切削。

③耐磨性好,刀具耐用度高(为硬质合金刀具的10~100倍),能获得较好的工件表面质量,实现以车代磨。

不足之处在于PCBN刀具的抗冲击性能较硬质合金差,因此,使用时应注意提高工艺系统的刚性,尽量避免冲击切削。

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