金属切削刀具设计与应用培训课件-第2章 金属切削刀具材料培训

金刚石的强度和韧性低、脆性大、热稳定性差，
当切削温度达700~800℃时，表面就会碳化，与碳元素
亲和力大，不适合加工黑色金属。
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第2章作业
P20 1、2Baidu Nhomakorabea3
第2章 刀具材料
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2.2.3 硬质合金
第2章 刀具材料
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2.2.3 硬质合金
第2章 刀具材料
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第2章 刀具材料
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2.2.3 硬质合金
第2章 刀具材料
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2.2.3 硬质合金
第2章 刀具材料
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2.2.3 硬质合金
第2章 刀具材料
本章介绍目前国内外生产中使用的高性能涂层 刀具材料、陶瓷刀具材料、超硬刀具材料的组成、性 能及应用情况。
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2.1 刀具材料应具备的性能
第2章 刀具材料
1. 高的硬度和耐磨性； 2. 足够的强度和韧性； 3. 高的耐热性； 4. 良好的冷加工工艺性、热加工工艺性； 5. 经济性。
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硬质合金刀具
第2章 刀具材料
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新型硬质合金
第2章 刀具材料
1）通用硬质合金：YW1、YW2 2）细晶粒和超细晶粒硬质合金：YG3X、YG6X 3）TiC基和TiC-TiN基硬质合金：YN5、YN10 4）涂层硬质合金：用化学气相沉积法在硬质合金表面涂上
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2.2 常用刀具材料
第2章 刀具材料
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2.2.1 碳素工具钢和合金工具钢
第2章 刀具材料
碳素工具钢是指含碳量为0.70~1.2% 的 优质工具钢。如：T8A、T10A、T12A等。
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2.2.2 高速钢
第2章 刀具材料
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2.2.2 高速钢
第2章 刀具材料
2.高性能高速钢
①高碳高速钢： 95W18Cr4V、110W6Mo5Cr4V2 ②高钒高速钢： W6Mo5Cr4V3、W9Cr4V5 ③钴高速钢： W6Mo5Cr4V2Co8、12Mo3Cr4V3Co5Si ④铝高速钢： W6Mo5Cr4V2Al、W10Mo4Cr4V3Al
合金工具钢是指在碳素工具钢的基础上 加入了少量的W、Cr、Mn、Si等合金元素。 如：9 Si Cr、CrWMn等。
以上两种工具钢的耐热度只有200℃~ 500℃ 。
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2.2.2 高速钢
高碳高合金工具钢。含碳量为0.70~1.65% ，加 入一定量的合金元素（W、Mo、Cr、V 、Co、 Mn、 Si、Al ）。又称为“锋钢”或“白钢”。
1.普通高速钢
①钨系高速钢：W18Cr4V、W14Cr4VMn ②钼系高速钢：W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V
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2.2.2 高速钢
第2章 刀具材料
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①钨钴类硬质合金（WC-Co）
YG3、YG6、YG8、YG3X
②钨钴钛类硬质合金（WC-TiC-Co）
YT5、YT15、YT30
③钨钽（铌）钴类硬质合金
（WC-TaC（NbC）-Co） YA6
④钨钛钽（铌）钴类硬质合金
（WC-YiC-TaC（NbC）-Co） YW1、YW2
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第2章 刀具材料
1）纯氧化铝陶瓷 （Al2O3） 2）复合氧化铝陶瓷 （Al2O3+TiC） 3）氮化硅陶瓷 （Si3N4） 4）强化陶瓷 （Al2O3+SiC） 5）金属陶瓷 （TiC+TiN+Ni）
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很高的硬度及耐磨性，刀具耐用度高；耐热性高， 在1200 ℃左右硬度可达80HRA；有较好的化学稳 定性，与金属的亲和力小，具有较好的抗粘结和抗 扩散能力。
缺点：强度和韧性低、脆性大、导热性差等。
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陶瓷刀具的种类
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2.3.3 金刚石
碳的同素异构体。有天然和人造两种。人造金刚 石是在高温高压下，借助合金的触媒作用，由石墨转 化而成，可分为单晶金刚石和聚晶金刚石（PCD）。
金刚石的硬度达到HV10000左右，有极高的耐磨 性；摩擦因素小；导热性好；不易产生积削瘤 。
碳化物（TiC）、氮化物（TiN）或氧化物（Al2O3）
5）钢结硬质合金：以TiC、WC为硬质相，高速钢为粘结
剂，用粉末冶金法制成。
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第2章 刀具材料
2.3 其它刀具材料
2.3.1 陶瓷
优点：陶瓷刀具的硬度可达91~95HRA，具有
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2.3.2 立方氮化硼（CBN PCBN）
立方氮化硼是六方立方氮化硼的同素异构体。在 高温高压条件下加入催化剂转变而成。其硬度可达到 HV8000~9000左右；可耐热性可达1400~1500℃；热 稳定性和化学惰性都优于金刚石，与铁族元素在1200 ~1300℃时不起化学作用。导热性好、摩擦因素小。
第2章 刀具材料
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2.2.2 高速钢
3.新型高速钢
① 粉末冶金高速钢 ② 表面渗入式高速钢 ③ 表面涂覆式高速钢
用物理气相沉积法在高速钢表面涂上碳化物 （TiC）、氮化物（TiN）等。
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✓ 2.1 刀具材料应具备的性能 ✓ 2.2 常用刀具材料 ✓ 2.3 其他刀具材料
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第2章 刀具材料
第2章 刀具材料
本章主要介绍，目前机械制造业中常用切削刀具 材料的种类、机械物理性能及其用途。
本章重点是，了解刀具材料类型中常用的高速钢、 硬质合金性能、牌号及用途。
1. 硬质合金的特点
硬度高、耐磨性好、耐热性好、抗弯强度低、冲
击韧性差。硬质合金的性能主要取决于碳化物的种类、
性能、数量、粒度和粘结剂的含量。
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2.2.3 硬质合金
第2章 刀具材料
2. 硬质合金的种类及其选用
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第2章 金属切削刀具材料培训
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目录
第2章 刀具材料
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涂层高速钢
第2章 刀具材料
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第2章 刀具材料
2.2.3 硬质合金
硬质合金是以微米级的难熔高硬度金属碳化物 （WC、TiC）的粉末，用Co、Mo、Ni作为粘结剂， 在高温高压上烧结而成。