高速工具钢刀具参数
铣刀种类及规格(含图)
铣刀种类及其规格铣刀,是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。
工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。
铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。
种类铣刀按用途区分有多种常用的型式。
①圆柱形铣刀:用于卧式铣床上加工平面。
刀齿分布在铣刀的圆周上,按齿形分为直齿和螺旋齿两种。
按齿数分粗齿和细齿两种。
螺旋齿粗齿铣刀齿数少,刀齿强度高,容屑空间大,适用于粗加工;细齿铣刀适用于精加工。
②面铣刀:用于立式铣床、端面铣床或龙门铣床上加工平面端面和圆周上均有刀齿也有粗齿和细齿之分。
其结构有整体式、镶齿式和可转位式3种。
③立铣刀:用于加工沟槽和台阶面等,刀齿在圆周和端面上,工作时不能沿轴向进给。
当立铣刀上有通过中心的端齿时可轴向进给。
④三面刃铣刀:用于加工各种沟槽和台阶面其两侧面和圆周上均有刀齿。
⑤角度铣刀:用于铣削成一定角度的沟槽,有单角和双角铣刀两种。
⑥锯片铣刀:用于加工深槽和切断工件,其圆周上有较多的刀齿。
为了减少铣切时的摩擦刀齿两侧有15′~1°的副偏角。
此外还有键槽铣刀、燕尾槽铣刀、T形槽铣刀和各种成形铣刀等。
铣刀的结构分为4种。
①整体式:刀体和刀齿制成一体。
②整体焊齿式:刀齿用硬质合金或其他耐磨刀具材料制成并钎焊在刀体上。
③镶齿式:刀齿用机械夹固的方法紧固在刀体上。
这种可换的刀齿可以是整体刀具材料的刀头也可以是焊接刀具材料的刀头。
刀头装在刀体上刃磨的铣刀称为体内刃磨式;刀头在夹具上单独刃磨的称为体外刃磨式。
④可转位式(见可转位刀具):这种结构已广泛用于面铣刀、立铣刀和三面刃铣刀等。
直柄立铣刀规格表直柄立铣刀规格刃部长度全长规格刃部长度全长2 7 40 1/8 3/8 2—5/163 8 40 3/16 1/2 2—5/164 11 43 1/4 5/8 2—7/165 12 47 5/16 3/4 2—1/26 13 57 3/8 3/4 2—1/28 19 63 7/16 1 2—11/1610 22 72 1/2 1—1/4 3—1/412 26 82 9/16 1—3/8 3—3/814 26 82 5/8 1—5/8 3—3/416 32 90 11/16 1—5/8 3—3/418 32 90 7/8 1—7/8 4—1/820 38 100 1 2 4—1/2产品名称产品规格产品材料锯片铣刀Ф60—Ф200 高速工具钢切口铣刀Ф40—Ф80 高速工具钢直齿三面刃铣刀Ф50—Ф130 高速工具钢齿轮滚刀M1—M10高速工具钢高速工具钢直柄键槽铣刀规格Ф2—Ф20 锥柄立铣刀规格Ф14—Ф50 椎柄键槽铣刀规格Ф14—Ф50规格刃部长度全长规格刃部长全长莫氏椎柄号规格刃部长全长莫氏椎柄号2 4 35 14 26 111 2 14 24 110 23 5 35 16 32 117 2 16 28 115 24 7 35 18 32 117 2 18 32 120 25 8 40 20 38 123 2 20 36 125 26 10 45 22 38 140 3 22 36 125 28 14 50 25 45 147 3 24 40 145 310 18 60 28 45 147 3 25 40 145 312 22 65 30 45 147 3 28 45 150 314 24 70 32 53 178 4 32 50 155 316 28 75 35 53 178 4 36 55 185 418 32 80 36 53 178 4 40 60 190 420 36 85 40 63 188 4 45 65 195 445 63 188 4 50 65 195 450 75 200 4。
四大材料刀具的性能与选择
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。
刀具材料及选用
刀具材料应具有的基本性能
1）硬度-----最基本特性 高硬高温高压下保持几何形状。 最差的碳素工具钢62HRC以上
高速钢63～67 HRC 、硬质合金更硬
2）足够的强度、韧性------承受切削力和抗冲击力 强度用刀具材料的抗弯强度σbb表示，韧性αk。
3）耐磨性和耐热性-----抗磨损、高温下保持高硬度
DX25,UM20,DTU DX3,DTU,UMS
UM40 KG03
KG10,KT9,CR1 KT9,CR1,KG20
KG30,LF12
SIF S10M S25M S35M S60M S10M H15,S25
M HX,S35M
S60M
H15,890 883,HX
ISO分类
P10
P 类
P20 P30
刀具材料选用
高速钢刀具----韧性好，一般做成整体式，数控常用。 主要特征有：淬火温度极高（1200℃）而淬透性极好，使刀具
整体的硬度一致。回火时有明显的二次硬化现象，甚至比淬 火硬度更高且耐回火软化性较高，在600℃仍能保持较高的硬 度，较之其他工具钢耐磨性好且比硬质合金韧度高，但压延 性较差，热加工困难，耐热冲击较弱。
抗弯 强度
1300 1500 1750 1950 2200
抗压 强度
4600 1800 5000 4900 4000
W12MO3Cr4V3CO5Si 、 W6MO5Cr4V2Al 粉末冶金高速钢
刀具材料选用
硬质合金刀具：韧性差，抗弯强度低，很少做成整体式， 一般为镶焊或制成刀片形式。
K类（YG）WC+CO 用于短切屑黑色、有色金属、 非金属脆性材料加工， 如铸铁、青铜等。
P类（YT） WC+TiC 用于塑性好的长切屑黑色金属 加工。
常用刀具的切削参数
为 57～62HRC 时，应乘系数 k=0.5。
附录 2-2 按表面粗糙度选择进给量的参考值
表面粗糙度 切削速度范围
工件材料
Ra / µm
v /m·min–1
0.5
铸铁、青铜 铝合金
>5～10 >2.5～5 >1.25～2.5
不限
0.25～0.40 0.15～0.25 0.10～0.15
刀尖圆弧半径 rε /mm
8～12
0.5～1
15～25
2～6
0.8～1.5
1.2～5
0.5～0.6
8～12
0.8～1.5
25～40
2～6
0.8～1.5
1.2～5
0.4～0.6
8～12
0.8～1.5
40～60
2～6
1.2～1.8
1.2～5
0.5～0.6
8～12
1.5～2
注：采用硬质合金铰刀铰铸铁时取 v=8 m/min ～10m/min，铰铝时取 v=12 m/min ～15m/min。
v /mimin −1
f /mmir −1
σ b =700 MPa ～900MPa (15Cr、20Cr)
v /mimin −1
f /mmir −1
1～6 6～12 12～22 22～50
8～25 8～25 8～25 8～25
0.05～0.1 0.1～0.2 0.2～0.3 0.3～0.45
12～30 12～30 12～30 12～30
0.30～0.40 0.30～0.50 0.15～0.22
>1.25～2.5 50～100
0.11～0.16
0.16～0.25
0.25～0.35
数控加工工艺及编程 项目3螺纹轴加工工具刀具选择
螺纹轴加工刀具和工具选择一、车刀选择外圆车刀选择原则与短轴加工时的外圆车刀相同用90度外圆车刀，这里就不在赘述。
分析该螺纹零件。
螺纹为M12的三角外螺纹，我选择三角形外螺纹车刀，刀尖角60度。
割槽刀选用3mm宽的外割槽刀。
二、螺纹车刀特点螺纹车刀是成形刀具，其切削部分的形状应和螺纹牙型轴向剖面的形状相符合，车刀的刀尖角应该等于牙型角。
三角形螺纹的牙型角是60°，理论上三角形螺纹车刀的刀尖角也应该是60°。
但实际生产中，只有高速工具钢三角形螺纹车刀的刀尖角是60°，硬质合金三角形螺纹车刀的刀尖角则应为59°30’左右。
这是因为用硬质合金车刀高速切削时，工件材料受到较大的挤压力，会使牙型角增大约0.5°。
三、螺纹车刀种类1.高速工具钢三角形螺纹车刀（图1）的前角一般取5°~15°，粗车刀的纵向前角一般取15°左右，精车刀的前角一般取6°~10°。
2.硬质合金三角形螺纹车刀（图2）的前角和纵向前角一般都取0°，为了增加切削刃的强度，在车削较高硬度的材料时，两切削刃上可磨出负倒棱。
a）粗车到b）精车刀图1高速钢三角螺纹车刀c）焊接式d）机加式图2 硬质合金三角螺纹车刀三、刀具的刃磨三角螺纹车刀刃磨要求：①根据粗、精车的要求，刃磨出合理的前、后角。
粗车刀前角大、后角小，精车刀则相反；②车刀的左右刀刃必须是直线，无崩刃；③刀头不歪斜，牙型半角相等；④内螺纹车刀刀尖角平分线必须与刀杆垂直；⑤内螺纹车刀后角应适当大些，一般磨有两个后角。
四、割槽刀1）高速工具钢槽刀如图3所示1)前角ϒ0：前角增大能使车刀刃口锋利，切削省力并排屑顺畅，ϒ0=5°～20°；2)主后角α0:可减少车槽刀主后刀面和工件过渡表面间的摩擦，α0=6°～8°；3）副后角α0’：可减少车槽刀两个副后刀面和工件已加工表面间的摩擦，α0'=1～3°。
工具钢的性能及热处理
生产品种：热轧材、锻 材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝、银亮钢丝。
Cr2
性能：含铬量具刀具钢，是在碳素工具钢T10的基础上加入一定量的铬而成的。其化学成分与滚珠轴承钢GCrl5相似。由于含有铬，使钢的淬透性、硬度大耐磨性均比碳素工具钢T10高，在热处理淬火和回火时尺寸变化也不大。
工具钢具有良好的强度、韧性、硬度、耐磨性和回火稳定性等性能。主要用于制造各种切削刀具、成形工具和测量工具。
（1） 硬度
工具钢制成工具经热处理后具有足够高的硬度，如用于金属切削加工的工具一般在HRC60以上。工具在高的切削速度和加工硬材料所产生高温的受热条件下，仍能保持高的硬度和良好的红硬性。碳素工具钢和合金工具钢一般在180℃~250℃、高速工具钢在600℃左右的工作温度下，仍能保持较高的硬度。红硬性对热变形模具和高速切削刀具用钢是非常重要的性能。
工具钢除了具有上述使用性能外，还应具有良好的工艺性能。
（1） 加工性
工具钢应具有良好的热压力加工性能和机械加工性能，才能保证工具的制造和使用。钢的加工性取决于化学成分、组织的质量。
（2） 淬火温度范围
工具钢的淬火温度应足够宽，以减少过热的可能性。
（3） 淬硬性和淬透性
淬硬性是钢在淬火后所能达到最高硬度的性能。淬硬性主要与钢的化学成分特别是碳含量有关，碳含量越高，则钢的淬硬性越高。
火状态的高速工具钢的主要合金元素有多、钼、铬、钒，还有一些高速工具钢中加入了钴、铝等元素。这类钢属于高碳高合金莱氏体钢，其主要的组织特征之一是含有大量的碳化物。铸态高速工具钢中的碳化物是共晶碳化物，经热压力加工后破碎成颗粒状分布在钢中，称为一次碳化物；从奥氏体和马氏体基体中析出的碳化物称为二次碳化物。这些碳化物对高速工具钢的性能影响很大，特别是二次碳化物，其对钢的奥氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影响。碳化物的数量、类型与钢的化学成分有关，而碳化物的颗粒度和分布则与钢的变形量有关。钨、钼是高速工具钢的主要合金元素，对钢的二次硬化和其他性能起重要作用。铬对钢的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用，对二次硬化也有一定的作用。钒对钢的二次硬化和耐磨性起重要作用，但降低可磨削性能。
锋钢金属材料中的
金属材料中的“锋钢”英文名：HIGH SPEED STEEL，简称：HSS材质：W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2,9341,M42，7442 ，4241，性能：具有很高的红硬性和耐模磨性、切削速度快,剪边锋利,高韧性, 耐冲击的优良性能, 抗弯强度，冲击韧性与普通高速钢在同一水平上。
寿命是普通高速钢的2倍以上。
提高机床生产效率2倍以上。
综合性能达到含钴高速钢M42水平，具有很好的性能价格比、模具刀板为客户有效地解决前道工序的难题。
适用范围：适用于一般车床、半自动及自动车床、刨床的外圆、端面、内孔、螺纹、平面、台阶、凹槽及切断等工序的加工。
特点：采用高速钢材质，有很好的韧性及较高硬度，切削几何参数可按需磨制。
硬度范围：HRC58-62 HRC63-65 HRC68-70锋钢制品超硬锋钢刀具以下特性：超高硬度HRC-68--70，具有很高的红硬性和耐模磨性。
抗弯强度，冲击韧性与普通高速钢在同一水平上。
寿命是普通高速钢的2倍以上。
提高机床生产效率2倍以上。
综合性能达到含钴高速钢M42水平，具有很好的性能价格比。
性能及优点：采用进口高速钢材质，有很好的韧性及较高硬度，切削几何参数可按需磨制。
产品用途：适用于一般车床、半自动及自动车床、刨床的外圆、端面、内孔、螺纹、平面、台阶、凹槽及切断等工序的加工。
锋钢，又称高速钢，一般其硬度在HRC60以上，用硬质合金钻头可以加工，但效果不太理想(磨损比较快，需经常磨钻头；且硬质合金钻头价格较贵，尤其国产与进口价格差异较大)；有条件可选下面方法加工：通孔，精度不高可选快走丝线切割，精度高则选慢走丝线切割；盲孔则需电火花放电加工了锋钢刀是指使用高速工具纲打造的刀具，由于锻打后表面经磨削成一定尺寸，经磨削后的表面不易生锈且银光闪闪，所以也叫“白钢刀”。
高速工具钢一般风冷淬火就可以达到很高的硬度，所以以往称之为“风钢（锋钢）”，典型的锋钢牌号为“钨18”，即W18Cr4V。
GBT9943-1998高速钢化学成分表与性能特点用途
3.50- 3.25- 2.25 6.25-
5.75 Co7.75-
0.15 0.65 0.40
4.25 4.75 0.95- 7.00
8.75
W2MoqCr4VCo8
0.03 0.03
0.77- 0.20- 0.15- 0
0 3.80- 9.00- 1.35 1.15-
-
W9Mo3Cr4V W6Mo5CrV2Al
4.50 6.50 2.75- 6.75
0.03 0
3.50-
4.75-
3.25
5.00-
4.00 6.50 1.75- 6.75
0.03 3.75- 8.20- 2.25 1.40-
其他③
-
Co4.255.75
Co7.009.50
Co4.755.25 -
-
-
-
-
Co4.50-
5
0.90 0.45 0.40 0
3.804.40
＜ 0.30 ④
1.001.40
17.50 -
19.00
0.75-
0.80- 17.50
0.03 0
4.50
0.40-
1.20
-
3.75- 1.00 1.80- 19.00
0.03
5.00
0.50-
2.40
17.70 -
0 3.75- 1.25 4.50- 19.00
5.00 ＜ 5.25
能稍差，钢的过热和脱碳敏感性较大
时，接近含钴高速钢的使用寿命
（2）中国 YB 标准机器锯条用高速工具钢热轧钢带[YB/T084-1996]（表 6-1-17） 表 6-1-17 机器锯条用高速工具钢热轧钢带
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。
(完整版)加工中心新刀具常用切削参数参照表1
常用圆鼻刀切削参数参照表
加工材料 ZG275-485H
35#/45#
刀具名称
φ16圆鼻刀 φ20圆鼻刀 φ25圆鼻刀 φ25圆鼻刀 φ40圆鼻刀 φ40圆鼻刀 φ63圆鼻刀 φ63圆鼻刀 φ25圆鼻刀 φ32圆鼻刀 φ40圆鼻刀
用途
精加工 精加工 粗加工 精加工 粗加工 精加工 粗加工 精加工 粗加工 粗加工 粗加工
专门试验的
φ2钻头
s4600 琢钻每次钻深0.3mm F30 最深60mm 高速钢
常用铰刀切削参数参照表
加工材料 钢
铰刀直径d(mm)
<10 10-20
切削深度 进给量 a(mm) f(mm/r)
0.08-0.12 0.15-0.25 0.12-0.15 0.20-0.35
切削速度v(m/min) 6-12
2刃 1100-1400 200-350
8
0.1 0.1 涂层合金
φ10涂层立铣
4刃 1300-1500 300-400
10
0.15
φ12涂层键槽
2刃 1300-1500 300-400
12
0.15
φ16涂层立铣
4刃 800-1000 300-400
16
0.15
φ20涂层立铣
4刃 800-1000 300-400
800
60
800
20
700
50
400
60
400
80
120
40-50
120
40-50
用途
钻孔 扩孔 钻孔 钻孔 扩孔 精铰孔 精铰孔
切削宽度 (mm)
刀具材料
高速钢 合金 高速钢 高速钢 高速钢 合金 焊刃
高速工具钢的洛氏硬度
高速工具钢的洛氏硬度全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：高速工具钢是一种用途广泛、性能优越的特种钢材，因其硬度高、耐磨性好、热稳定性强等特点而被广泛应用于机械加工领域。
洛氏硬度是评定高速工具钢硬度的重要指标之一，它反映了材料的硬度和强度。
下面我们将从什么是洛氏硬度、高速工具钢的洛氏硬度因素、洛氏硬度测试方法以及提高高速工具钢洛氏硬度的方法等方面进行详细介绍。
洛氏硬度是美国工程师Frederick M. F. Rockwell于1919年首次提出的一种硬度测试方法，它采用不同的金刚石球或金刚石圆柱头对金属表面进行压痕硬度测试，通过压痕的大小来评定材料的硬度。
通过对压痕的直径或深度进行测量，并结合预先制定的硬度表，即可得出材料的洛氏硬度值。
洛氏硬度测试方法简便、准确，被广泛应用于金属材料的硬度测试。
高速工具钢的洛氏硬度受多种因素影响，主要包括材料成分、热处理工艺、晶粒度、残余应力等。
高速工具钢的成分对其硬度有着直接影响。
合理的合金元素掺入可以提高高速工具钢的硬度，但过量的合金元素可能会导致脆性增加，影响材料的机械性能。
热处理工艺是影响高速工具钢硬度的重要因素之一。
适当的热处理工艺可以使材料组织均匀，晶粒细小，从而提高硬度。
晶粒度和残余应力也会对高速工具钢的硬度产生影响，晶粒尺寸越小，硬度越高，而残余应力的存在会降低材料的硬度。
在进行洛氏硬度测试时，需要根据不同材料的硬度范围和要求选择合适的压头和测试方法。
目前，常用的洛氏硬度测试方法有Rockwell硬度测试和Superficial Rockwell硬度测试。
Rockwell硬度测试适用于大部分金属材料的硬度测试，而Superficial Rockwell硬度测试适用于薄板、薄壁管和表面较小的工件的硬度测定。
测试过程中要注意保持测试表面的平整和清洁，避免出现误差。
提高高速工具钢的洛氏硬度需要从多个方面入手。
首先是优化合金化设计，选择合适的合金元素掺入方式，使合金元素与基体均匀混合，方能提高硬度。
钨钢 硬质合金 高速工具钢 合金工具钢
钨钢硬质合金合金工具钢高速工具钢钨钢含钨的钢材钨钢制品中约含钨18%钨钢属于硬质合金，又称之为钨钛合金。
硬度为维氏10K，仅次于钻石。
正因如此，钨钢的产品（常见的有钨钢手表），具有不易被磨损的特性。
常用于车床刀具、冲击钻钻头、玻璃刀刀头、瓷砖割刀之上，坚硬不怕退火，但质脆。
属于稀有金属之列。
钨钢烧结成型就是将粉末压制成坯料，再进烧结炉加热到一定温度（烧结温度），并保持一定的时间（保温时间），然后冷却下来，从而得到所需性能的钨钢材料。
硬质合金硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物（WC、TiC)微米级粉末为主要成分，以钴（Co）或镍（N i）、钼（Mo）为粘结剂，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。
ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属的碳化物、氮化物、硼化物等，由于硬度和熔点特别高，统称为硬质合金。
下面以碳化物为重点来说明硬质含金的结构、特征和应用。
ⅣA、ⅤA、ⅥA族金属与碳形成的金属型碳化物中，由于碳原子半径小，能填充于金属品格的空隙中并保留金属原有的晶格形式，形成间充固溶体。
在适当条件下，这类固溶体还能继续溶解它的组成元素，直到达到饱和为止。
因此，它们的组成可以在一定范围内变动（例如碳化钛的组成就在TiC0.5～TiC之间变动），化学式不符合化合价规则。
当溶解的碳含量超过某个极限时（例如碳化钛中Ti︰C＝1︰1），晶格型式将发生变化，使原金属晶格转变成另一种形式的金属晶格，这时的间充固溶体叫做间充化合物。
金属型碳化物，尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属碳化物的熔点都在3273K以上，其中碳化铪、碳化钽分别为4160K和4150K，是当前所知道的物质中熔点最高的。
大多数碳化物的硬度很大，它们的显微硬度大于1800kg•mm2（显微硬度是硬度表示方法之一，多用于硬质合金和硬质化合物，显微硬度1800kg•mm2相当于莫氏一金刚石一硬度9）。
许多碳化物高温下不易分解，抗氧化能力比其组分金属强。
碳化钛在所有碳化物中热稳定性最好，是一种非常重要的金属型碳化物。
常用车刀类型及材料
一、车刀的种类图3–1 车刀的种类1．按用途可分为①外圆车刀如图示3–1a 、b 主偏角一般取75°和90°，用于车削外圆表面和台阶；②端面车刀如图示3–1c主偏角一般取45°，用于车削端面和倒角，也可用来车外圆；③切断、切槽刀如图示3–1d 用于切断工件或车沟槽。
④镗孔刀如图示3–1e用于车削工件的内圆表面，如圆柱孔、圆锥孔等；⑤成形刀如图示3–1f 有凹、凸之分。
用于车削圆角和圆槽或者各种特形面；⑥内、外螺纹车刀用于车削外圆表面的螺纹和内圆表面的螺纹。
图3–1g为外螺纹车刀。
2．按结构可分为：①整体式车刀刀头部分和刀杆部分均为同一种材料。
整体式车刀的刀具材料一般是整体高速钢,如图3–1f所示。
②焊接式车刀刀头部分和刀杆部分分属两种材料。
即刀杆上镶焊硬质合金刀片，而后经刃磨所形成的车刀。
图3–1所示a、b、c、d、e、g均为焊接式车刀。
③机械夹固式车刀刀头部分和刀杆部分分属两种材料。
它是将硬质合金刀片用机械夹固的方法固定在刀杆上的,如图3–1h所示。
它又分为机夹重磨式和机夹不重磨式两种车刀。
图3–2所示即是机夹重磨式车刀。
图3–3即是机夹不重磨车刀。
两者区别在于：后者刀片形状为多边形，即多条切削刃，多个刀尖，用钝后只需将刀片转位即可使新的刀尖和刀刃进行切削而不须重新刃磨；前者刀片则只有一个刀尖和一个刀刃，用钝后就必须的刃磨。
图3–4 车刀用途示意图三、车刀的组成车刀刀头在切削时直接接触工件，它具有一定的几何形状。
如图3–5a、b、c中所示是三种刀头为不同几何形状的车刀。
图3–5 车刀组成示意图图3－5中车刀刀具各部分结构，它组要由以下各部分组成：1．前刀面它是刀具上切屑流过的表面。
2．主后刀面同工件上加工表面相互作用或相对应的表面。
3．副后刀面同工件上已加工表面相互作用或相对应的表面。
4.主切削刃它是前刀面与主后刀面相交的交线部位。
5．副切削刃它是前刀面与副后刀面相交的交线部位。
高速钢牌号
高速钢是一种含多量碳(C)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)等元素的高合金钢，热处理后具有高热硬性。
当切削温度高达600℃以上时，硬度仍无明显下降，用其制造的刀具切削速度可达每分钟60米以上，而得其名。
高速钢按化学成分可分为普通高速钢及高性能高速钢，按制造工艺可分为熔炼高速钢及粉末冶金高速钢。
普通高速钢高速钢是制造形状复杂、磨削困难的刀具的主要材料。
普通高速钢可满足一般需求。
常见的普通高速钢有两种，钨系高速钢和钨钼系高速钢。
钨系高速钢典型牌号为w18Cr4V，热处理硬度可达63-66HRC，抗弯强度可达3500MPa，可磨性好。
? 钨钼系高速钢典型牌号为W6Mo5Cr4V2，目前正在取代钨系高速钢，具有碳化物细小分布均匀，耐磨性高，成本低等一系列优点。
热处理硬度同上，抗弯强度达4700MPa，韧性及热塑性比w18Cr4V提高50％。
常用于制造各种工具，例如钻头、丝锥、铣刀、铰刀、拉刀、齿轮刀具等，可以满足加工一般工程材料的要求。
只是它的脱碳敏感性稍强。
另一牌号的普通高速钢为W9Mo3Cr4V，这是中国近几年发展起来的新品种。
强度及热塑性略高于W6Mo5Cr4V2，硬度为HRC63-64，与韧性相配合，容易轧制、锻造，热处理工艺范围宽，脱碳敏感性小，成本更低。
这三个牌号的普通高速钢在中国市场的比例分别为:W18Cr4V，16.5％；W6Mo5Cr4V2, 69％;W9Mo3Cr4V,11％。
高性能高速钢高性能高速钢具有更好的硬度和热硬性，这是通过改变高速钢的化学成分，提高性能而发展起来的新品种。
它具有更高的硬度、热硬性，切削温度达摄氏650度时，硬度仍可保持在60HRC以上。
耐用性为普通高速钢的1.5-3倍，适用于制造加工高温合金、不锈钢、钛合金、高强度钢等难加工材料的刀具。
主要品种有4种，分别为高碳系高速钢、高钒系高速钢、含钴系高速钢和铝高速钢。
? 高碳系高速钢牌号为9w18Cr4V，因含碳量高(0.9％)，故硬度、耐磨性及热硬性都比较好。
各种刀具常用钢材性能特点比较
1、440C钢在硬度58HRC的前提下，耐磨度为，韧度为，防锈性为。
2、BG42钢在硬度60HRC的前提下，耐磨度为2，韧度为，防锈性为。
3、3V钢在硬度63HRC的前提下，耐磨度为，韧度为4，防锈性为8。
4、10V钢在硬度63HRC的前提下，耐磨度为，韧度为1，防锈性为。
5、ZDP189钢在硬度68HRC的前提下，耐磨度为4，韧度为1，防锈性为6。
6、20CV钢在硬度60HRC的前提下，耐磨度为3，韧度为，防锈性为10。
7、M2钢在硬度63HRC的前提下，耐磨度为，韧度为1，防锈性为1。
8、A11钢在硬度63HRC的前提下，耐磨度为10，韧度为，防锈性为1。
9、154CM钢在硬度60HRC的前提下，耐磨度为，韧度为，防锈性为。
10、ATS34钢在硬度60HRC的前提下，耐磨度为，韧度为，防锈性为。
11、S30V钢在硬度60HRC的前提下，耐磨度为，韧度为，防锈性为8。
常用刀具钢材特性“不锈钢”这个词常常让人误解，因为事实上没有钢材是不生锈的，生锈会在钢材上留下污点，并使刀具状态欠佳。
熔炼时在钢材中加入铬，并降低碳的含量，就可以使其成为“不锈钢”。
有些专家认为，不锈钢的表现具有矛盾性：增多铬减少碳能增强抗锈能力，但也使刀刃更难于打磨锋利，刀锋持久性也会降低。
但我们发现多数的不锈钢刀刃能够于其它材料的刀刃一样锋利，且持久性也一样。
7Cr17Mo系列军工钢材）：含碳（C）、含铬（Cr），含钼（Mo）%等成份组成；经过油淬火处理后，硬度可达到58-60HRC。
该钢质系列产品特点：更坚硬更锋利、持久、防锈、韧性高420J2: （Cold Stee公司出品）由于其低碳高铬的组成，是这种钢材成为制作坚韧抗震刀刃的决佳选择，同时还具有很好的抗腐蚀能力与不错的刀锋保持性。
他是一种理想的刀刃材料，可以在各种不同的环境下使用，如高温.潮湿.海水等环境，高量的铬带给它超强的抗腐蚀能力，也使它成为制造随身刀具和不需要怎么保养的刀具的上好材料。
各类钢制车刀的热处理工艺
各类钢制车刀的热处理工艺一、W2Mo9Cr4VCo8钢制车刀的热处理工艺金属切削机床的种类很多，但在机械制造业中，车床要占全部切削机床的50%～60%。
车刀不仅种类很多，而且工作条件各异，有重切削、断续切削、高速切削等许多作业条件，加上难切削材料增多，这就要求车刀必须具备很好的耐磨性和较高的热硬性。
一般情况下，由于W2Mo9Cr4VCo8钢太昂贵，主要用来制作高精度的复杂刀具，但也有些厂家用W2Mo9Cr4VCo8钢制作车刀。
热处理工艺简介如下：采用盐浴热处理。
预热840～860℃×24～30s/mm；1175～1185℃×12～15s/mm加热；淬火冷却介质为中性盐浴，分级冷却时间同高温加热时间；淬火晶粒度控制在9.5～10级；如果车刀细长易变形，还应进行等温处理；510～530℃×1h×3次回火，硬度可达68～69HRC。
如此高的硬度，脆性比较大，从机床上掉下来就可能折断。
我们追求高硬度，但不唯高硬度，故使回火温度高过二次硬化峰，采用560℃三次或四次（等温需四次）回火，可使硬度降至66.5～67.5HRC。
二、W6Mo5Cr4V2Co5钢制车刀的热处理工艺旧标准GB/T 9943—1988《高速工具钢》规定，W6Mo5Cr4V2Co5钢中碳的质量分数为0.80%～0.90%，如果碳的质量分数为0.80%～0.86%，就很难使其制造的刀具硬度≥66HRC，失去了高性能高速钢的实际意义，Co的加入也就不能体现其优越性。
现行标准GB/T 9943—2008《高速工具钢》参照国际先进标准，将W6Mo5Cr4V2Co5钢中碳的质量分数提到0.87%～0.95%，以确保W6Mo5Cr4V2Co5钢刀具的硬度、耐磨性及热硬性。
W6Mo5Cr4V2Co5钢制车刀的热处理工艺如下：（1）预热840～860℃×24～30s/mm盐浴预热。
（2）加热1190～1210℃×12～15s/mm高温盐浴加热。
常用刀具的切削参数
附录2 常用刀具的切削参数附录2-1 硬质合金车刀粗车外圆及端面的进给量背吃刀量p a /mm≤3 >3～5 >5～8 >8～12>12工件材料车刀刀杆尺寸 B ×H /mm工件直径 d /mm 进给量f /mm·r –116×2520 4060 100 400 0.3～0.4 0.4～0.5 0.5～0.7 0.6～0.9 0.8～1.2 — 0.3～0.4 0.4～0.6 0.5～0.6 0.7～1.0 — — 0.3～0.5 0.5～0.6 0.6～0.8 — — — 0.4～0.5 0.5～0.6 — — — — — 碳素钢、合金钢、耐热钢20×30 25×2520 40 60 100 400 0.3～0.4 0.4～0.5 0.5～0.7 0.8～1.0 1.2～1.4 — 0.3～0.4 0.5～0.7 0.7～0.9 1.0～1.2 — — 0.4～0.6 0.5～0.7 0.8～1.0 — — — 0.4～0.7 0.6～0.9 — — — — 0.4～0.6 16×254060 100 400 0.4～0.5 0.5～0.8 0.8～1.2 1.0～1.4 — 0.5～0.8 0.7～1.0 1.0～1.2 — 0.4～0.6 0.6～0.8 0.8～1.0 — — 0.5～0.7 0.6～0.8 — — — — 铸铁 铜合金20×30 25×2540 60 100 4000.4～0.5 0.5～0.9 0.9～1.3 1.2～1.8— 0.5～0.8 0.8～1.2 1.2～1.6— 0.4～0.7 0.7～1.0 1.0～1.3— — 0.5～0.8 0.9～1.1— — — 0.7～0.9 注：1. 加工断续表面及有冲击的工件时，表内进给量应乘系数k =0.75～0.85。
常用刀具直径
常用刀具直径(公制)平刀：0.5、1、 2 、3、4、5、6、8、10、12、16、20、￠25、￠28平飞刀：￠6R1、￠8R0.5、￠10R0.5、￠12R0.8、￠16R0.8、￠20R1.0、￠20R0.8 圆鼻头刀：￠25R5、￠30R5、￠30R6￠35R6、￠35R0.8 300 ￠50R6 200毫米￠63R6、￠32R8 长210（150毫米、350毫米、400毫米）球刀：￠1R0.5、￠2R1、￠3R1.5、￠4R2、￠5R2.5、￠6R3、￠8R4、￠10R5、￠12R6、￠20R10、￠25R12.5、￠2.5R1.25球飞刀：￠10R5（常用于精加工）￠12R6 ￠18R8 ￠20R10斜度刀：3×1/2°3×1°3×3/2°3×2°3×3°3×5°刀刃17左右长￠6×1/2°￠6×1°￠6×3/2°￠6×2°￠6×3°￠6×5°（刃27长）￠8×1/2°￠8×1°￠8×3/2°￠8×2°￠8×3°￠8×5°（刃36长）￠10×1/2°￠10×1°￠10×3/2°￠10×2°￠10×3°￠10×5°英制刀具直径规格1/8→3.175mm 1/4→6.35mm 3/16→4.7625mm5/16→7.9375mm 3/8→9.525mm 1/2→12.7mm5/8→15.875mm 3/4→19.05mm 1 →25.4mm刃长60mm 刃长80注: 1英寸=25.4mm铜每刀进给量(步距)粗加工精加工R2 0.1~0.3 0.03~0.15R3 0.15~0.35 0.05~0.18R4 0.2~0.5 0.06~0.20R5 0.25~0.6 0.08~0.25R6 0.30 ~0.8 0.10~0.30R8 0.50 ~1.0 0.12~0.35R5 (飞刀) 0.25~0.6 0.08~0.25R8（飞刀）0.50 ~1.0 0.12~0.3530R5(飞刀) 0.4~1.0 (光铁)数控铣床刀具(数控加工中心刀具)一、按直径分类①公制（mm）刀常用直径为：0.5、1 、1.5 、2 、2.5、3 、4 、5 、6、8 、10 、12 、16 、20、25、28 、30 、32 、35、40、50 、63②英制（INCh）刀常用直径为：1/8、1/4、1/2、3/16、5/16、3/8、5/8、3/4、1、1.5 、2二、按刀具材料分类（1）高速工具钢刀具最常见刀具，价格便宜，购买方便但易磨损，损耗较大。