刀具材料及选用

YM10
RIP
K68,K313
20 YW2
YM20
H13A
K313,K420, K40
30
YM30
H10F
K420,K2S
40
R4
01 YG3
HIP
10
YG6 YD10.1,YD10
X
.2
H104,HIP
K68,K6,K3 13
20 YG6
YD20
H13A
K1
30 YG8
K1
东芝
TX05 TX10D TX10S TX20,TX25 TX30,UX30 TX40 YU10
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
抗弯 强度
1300 1500 1750 1950 2200
抗压 强度
4600 1800 5000 4900 4000
M类（YW） WC+TiC+TaC 用于长短切屑黑色及有 色金属加工。
粗加工：K30~K50 、P30~P50、M30~M40 半精加工：K15~K25、P15~P25、M15~M25 精加工：K01~K10、P01~P10、M05~M10
K、P、M三种代号之后附加0l、05、10、20、30、40、 50等数字更进一步细分，表示其性能和加工时承受载荷的情 况或加工条件。一般来讲，数字越小者，硬度越高，但韧性 越低；而数字越大则韧性越高但硬度越低。
P40
P50
M10 M M20 类 M30
M40
K01
K 类
K10 K20
K30
K40
表2-2 硬质合金刀具的成分及力学性能
质量分数
WC TiC+TaC Co
63
28
9
76
14
10
82
8
10
75
12
13
68
15
17
密度
10.7 11.9 13.1 12.7 12.5
硬度
1600 1500 1450 1400 1300
红硬性：
4）良好的热导率
5）良好的工艺性和经济性
6）抗粘结性
7）化学稳定性
高硬度
足够的 强度和 韧性
高耐磨 性和耐 热性
良好的 导热性
良好的 工艺性 经济性
刀具材料的硬度必须高于被加工工件材料的硬度，以使刀具在高温、高压下 仍能保持刀具锋利的几何形状。常温下，刀具材料的硬度都在HRC62以上
刀具切削部分的材料在切削时要承受很大的切削力和冲击力，因此刀具材料 必须要有足够的强度和韧性，一般用刀具材料的抗弯强度σb表示它的强度 大小，用冲击韧度σk表示其韧性的大小。它们反映刀具材料抵抗脆性断裂 和崩刃的能力
表2-1世界上主要的硬质合金牌号
国家 标准
01 YT30
10 YT15
株洲 YC10
山特维克基 本型
SIP
S10
肯纳 K165 K5H,K45
20 YT14
YC20.1
SMA
K29,K45
30 YT5 YC30,YC30S SM30,SMA K21,KM
40
YC410
S6,R4,SMA
K420
10 YW1
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。
普通高速钢刀具应用最广，大切削量粗加工时常用，但不能加 工硬度高材料的工件。分W系和Mo系两大类: W18Cr4V(W18，或18-4-1） 渐少 W6MO5Cr4V2(M2，或6-5-4-2） 普遍 W9MO3Cr4V 钻头、拉刀、铣刀等
高性能高速钢具有针对性，可加工不锈钢、高温合金、钛合金 等难加工材料。
刀具的选用
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
钨钴类YG 钨钛钴类YT
用钼Mo/镍Ni/钴Co等将 WC/TiC/TaC粘合烧结而成,耐 热、高硬、但韧性差、加工性 差。HRC80,Vc =（4~10）V高速.
钨钛钽（铌）钴类YW
纯氧化铝类（白色陶瓷） 高硬HRC78 、耐热, 抗弯性差、韧性差，
百度文库
TiC添加类（黑色陶瓷）
抗冲击能力差，易 崩刃。
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。
YU20,UX25
UX30 TU40 TH03
TH10,GIF
G2F,KS20 G3
三菱
黛杰工业
山高工具
NX33 Sti10T Sti20
UTi20 Uti20 Hti05 Hti10 HTi20t
SRN SR10,SRT
SRT,SR20,DX30 SR30,DX30,DX25
SR30,DX35 UMN,UN10
刀具材料要有较好的可加工性，包括：锻压、焊接、切削加工、热处理、可 磨性等，以方便刀具的制造
价格便宜，容易推广使用，获得好的效益
刀具材料的种类
高速钢
High speed steel
硬质合金
Cemented carbide
涂层/陶瓷 立方碳化硼CNB
聚晶金刚石 ND
普通高速钢 高性能高速钢
合金钢加钨W/钼Mo/钒V/铬Cr/ 钴Co等,强度高、韧性好、易加 工，HRC62~67,Vc <60m/min.
刀具材料的耐磨性是指抵抗磨损的能力，一般来说，刀具材料的硬度越高， 耐磨性越好；耐热性通常用材料在高温下保持较高硬度的性能来衡量，即红 硬性，耐热性越好，刀具材料在切削过程中抗变形和抗磨损的能力就越强
刀具材料的导热性用热导率表示，热导率大导热性能好，切削时产生的热容 易传导出去，从而降低刀具切削部分的温度，减轻道具的磨损，提高刀具材 料耐热冲击和抗热龟裂的能力