刀具材料及选用
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。
刀具材料与选择
刀具材料与选择第1章、刀具材料与选择一、填空1.在金属切削过程中，刀具切削部分是在高温、高压、和剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。
2.刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。
3.常用的刀具材料分为碳素工具钢、合金工具钢、高速钢及硬质合金四类。
4.碳素工具钢及合金工具钢的耐热性较差，故只用于制造低切削速度的切削刀具和手用刀具，如锉刀、手用铰刀、手用丝锥和板牙。
5.普通高速钢的硬度不高、其耐热温度为550～600℃，通常允许的最大切削速度为15～25m/min。
6.制造形状复杂的刀具通常用高速钢材料。
7.普通高速钢按钨、钼质量分为钨系高速钢和钼系高速钢，主要牌号有W18Cr4V 、 W6Mo5Cr4V2。
8.硬质合金的主要缺点是抗弯强度、冲击韧度较低、硊性大，因此不耐冲击和振动。
9.硬质合金的硬度、耐磨性和耐热性都高于高速钢，耐热温度可达800～1000℃，切削速度为高速钢的数倍。
10.常用硬质合金分为钨钴类YG 、钨钛类YT 和钨钛钽（铌）类YW 等。
其中YG类适合用于铸铁等脆性工件，YT 类适用于加工钢类等普通塑性工件。
11.各类硬质合金牌号中，含钴量越多，抗冲击越好；含碳化物越多，硬度、耐磨性越高。
粗加工时应选用含钴多的硬质合金刀具。
12.陶瓷刀具材料以氧化铝或复合氧化铝为主要成分。
13.陶瓷材料的优点是高硬度与耐磨性、高耐热性、高化学稳定性及抗粘结性好，一般适用于精加工和半精加工硬材料。
14.超硬刀具材料主要有陶瓷和金刚石、立方氮化硼三种。
15.由于金刚石与铁原子的亲和性强，易使其丧失切削能力，故不宜用于加工铁族材料。
16.金刚石的主要缺点是耐热性差、强度低、脆性大，故对冲击、振动敏感，因而对机床的精度、刚度要求高，一般只适宜作非铁合金的精加工。
二、判断题1.刀具切削部分的材料影响刀具切削性能的好坏。
（√）2.刀具材料硬度越高，强度和韧性越低。
（√）3.刀具材料的工艺性是指可加工性、可磨削性和热处理特征等。
数控刀具材料的选用原则
数控刀具材料的选用原则1．切削刀具材料与加工对象的力学性能匹配切削刀具与加工对象的力学性能匹配问题主要是指刀具与工件材料的强度、韧性和硬度等力学性能参数要相匹配。
具有不同力学性能的刀具材料所适合加工的工件材料有所不同。
① 刀具材料硬度顺序为：石刀具>立方氮化硼刀具>陶瓷刀具>硬质合金>高速钢。
② 刀具材料的抗弯强度顺序为：高速钢>硬质合金>陶瓷刀具>石和立方氮化硼刀具。
③ 刀具材料的韧度大小顺序为：高速钢>硬质合金>立方氮化硼、石和陶瓷刀具。
高硬度的工件材料，必须用更高硬度的刀具来加工，刀具破损材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。
刀具材料的硬度越高，其耐磨性就越好。
具有优良高温力学性能的刀具尤其适合于高速切削加工。
陶瓷刀具优良的高温性能使其能够以高的速度进行切削，允许的切削速度可比硬质合金提高2～10倍。
2．切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配具有不同物理性能的刀具，如，高导热和低熔点的高速钢刀具、高熔点和低热胀的陶瓷刀具、高导热和低热胀的石刀具等，所适合加工的工件材料有所不同。
加工导热性差的工件时，应采用导热较好的刀具材料，以使切削热得以迅速传出而降低切削温度。
① 各种刀具材料的耐热温度：石刀具为700～8000C、PCBN刀具为13000～15000C、陶瓷刀具为1100～12000C、TiC(N)基硬质合金为900～11000C、WC基超细晶粒硬质合金为800～9000C、HSS为600～7000C。
② 各种刀具材料的导热系数顺序：PCD>PCBN>WC基硬质合金>TiC(N)基硬质合金>HSS>Si3N4基陶瓷>A1203基陶瓷。
③ 各种刀具材料的热胀系数大小顺序为：HSS>WC基硬质合金>TiC(N)> A1203基陶瓷>PCBN>Si3N4基陶瓷>PCD。
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。
刀具材料及选用
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，
TiC添加类（黑色陶瓷）
抗冲击能力差，易 崩刃。
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
抗弯 强度
1300 1500 1750 1950 2200
抗压 强度
4600 1800 5000 4900 4000
弹性 模量
530 540 560 560 520
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
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
及 刀 具 的 选
由于高温合金、不锈钢等难加工材料中含有钛，且热导率 低，所以切削温度高，并容易产生冷焊，因而要求刀具中不 含钛，并具有良好的导热性。这说明切削上述难加工材料选 用不含钛的WC-Co合金并采用较低的切削速度较为合适。
用 显然，精加工时宜选用含钴少、硬度高的合金，如YG3或
刀具及切削参数选择
刀具及切削参数选择在进行切削加工时，刀具及切削参数的选择是非常重要的。
刀具的选择取决于工件的材料、加工方式和所需的加工质量，而切削参数的选择则直接影响到切削效率、加工质量和工具寿命。
下面将详细介绍刀具及切削参数的选择要点。
首先，刀具的选择应根据工件的材料来确定。
不同材料的硬度、耐磨性和塑性等性质会对刀具的选择产生影响。
常用的刀具材料有高速钢、硬质合金和陶瓷等。
高速钢刀具适用于切削低硬度的材料，如铸铁、铝等。
硬质合金刀具具有较好的耐磨性和硬度，适用于切削高硬度材料，如钢和钛合金等。
陶瓷刀具具有良好的高温硬度和耐磨性，适用于切削高硬度和高温材料。
其次，根据加工方式来选择刀具的类型。
常见的刀具类型有立铣刀、立铣刀、钻头、螺纹刀和车刀等。
立铣刀适用于平面和立面的铣削加工。
立铣刀适用于开槽和切割加工。
钻头适用于孔加工。
螺纹刀适用于螺纹加工。
车刀适用于车削加工。
再次，切削参数的选择要考虑切削效率、加工质量和刀具寿命的平衡。
常见的切削参数有切削速度、进给速度和切削深度等。
切削速度是刀具切削的线速度，影响切削热的产生和刀具寿命。
一般来说，当工件材料硬度较高时，切削速度应适当降低。
进给速度是工件在单位时间内移动的距离，影响切削力和加工质量。
一般来说，较高的进给速度可以提高切削效率，但过高的进给速度会增加切削力和工具磨损。
切削深度是刀具在每次切割时进入工件的距离，影响切削力和切削热的产生。
较大的切削深度可以提高切削效率，但会增加切削力和工具磨损。
此外，还应考虑冷却润滑剂的选择和使用。
合适的冷却润滑剂可以降低切削热的产生，减小工具磨损，提高加工质量。
综上所述，刀具及切削参数的选择需要考虑工件材料、加工方式和所需加工质量。
合理选择刀具类型和切削参数可以提高切削效率、加工质量和工具寿命。
在实际应用中，还需要根据具体情况进行调整和优化。
刀具的性能以及刀具材料的选择
刀具的性能以及刀具材料的选择1.刀具材料应具备的性能金属切削时，刀具切削部分直接和工件及切削相接触，承受很大的切削压力和冲击，并受到工件及切削的剧烈摩擦，产生很高的切削温度。
即刀具切削部分是在高温、高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。
因此，刀具切削部分材料应具备以下基本性能。
（1）硬度高刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度。
一般要求刀具材料的常温硬度必须为HRC62以上。
（2）足够的强度和韧性刀具切削部分的材料在切削是承受着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。
（3）耐磨性和耐热性好刀具在切削时承受着剧烈的摩擦，因此刀具材料应具有较高的耐磨性。
刀具材料的耐磨性和耐热性有着密切的关系，其耐热性通常用它在高温下保持高硬度的能力来衡量（热型性）。
耐热性越好，允许的切削速度越高。
（4）导热性好刀具材料的导热性用热导率表示。
热导率大，表示导热性好，切削时产生的热量就容易传散出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。
（5）具有良好的工艺性和经济性既要求刀具材料本身的可切削性、耐磨性能、热处理性能、焊接性能等要好，且要资源丰富，价格低廉。
常用刀具材料选择普通高速钢W6Mo5Cr4V2（简称M2）属钼系高速钢，碳化物分布均匀性、韧性和高温塑性均超过W18Cr4V，但其磨削性能较差。
碳素工具钢T8A钢为共析钢，淬火加热时容易过热，变形也大，塑性及强度比较低，不宜制造承受冲击较大的工具，但热处理后，具有较高的硬度与耐磨性。
冷作模具钢Cr12MoV高碳、高铬类型莱氏体冷作模具钢，具有良好的淬透性，截面在300——400mm以下仍可完全淬透，且具有很高的耐磨性。
淬火时体积变化小。
其含碳量比Cr12钢低得多，并加入了少量的钼、钒、因此钢的热加工性、冲击韧性和碳化物分布都得到了明显的改善。
冷作模具钢Cr12Mo1V1 (D2)主要特征：高碳、高铬类型莱氏体冷作模具钢，不特殊要求时钴不作为必加成分。
由于钼和钒比Cr12Mo1V钢高一些，进一步细化钢的组织和晶粒，提高钢的淬透性、强度和韧性，使该钢的综合性能均比Cr12MoV钢好。
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。
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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。
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刀具材料牌号
刀具材料牌号刀具材料是制造刀具的基础，不同的材料牌号对刀具的性能和使用寿命有着直接的影响。
在选择刀具材料牌号时，需要考虑刀具的使用环境、加工材料和加工方式等因素。
下面将介绍几种常见的刀具材料牌号及其特点。
1. 高速钢。
高速钢是一种含有钼、钴、钨、铬等合金元素的合金钢，具有良好的耐磨性、硬度和耐热性。
因此，高速钢常被用于加工高硬度、高强度的金属材料，如不锈钢、合金钢等。
常见的高速钢牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等，它们在不同的加工条件下具有不同的优势，可根据具体需求选择合适的牌号。
2. 硬质合金。
硬质合金是一种由钨钴碳等元素组成的合金材料，具有极高的硬度和耐磨性。
硬质合金常被用于加工高硬度、高强度的材料，如铸铁、高锰钢等。
常见的硬质合金牌号有YG8、YG15等，它们在不同的加工条件下具有不同的适用性，可根据具体需求选择合适的牌号。
3. 刚玉陶瓷。
刚玉陶瓷是一种由氧化铝等陶瓷材料制成的刀具材料，具有极高的硬度和耐磨性。
刚玉陶瓷常被用于加工高硬度、高磨损的材料，如玻璃、陶瓷等。
常见的刚玉陶瓷牌号有Al2O3、SiC等，它们在不同的加工条件下具有不同的特点，可根据具体需求选择合适的牌号。
4. 超硬合金。
超硬合金是一种由金刚石或立方氮化硼等超硬材料与金属粉末经高温压制而成的刀具材料，具有极高的硬度和耐磨性。
超硬合金常被用于加工超硬、脆性材料，如玻璃纤维、碳纤维等。
常见的超硬合金牌号有PCD、CBN等，它们在不同的加工条件下具有不同的适用性，可根据具体需求选择合适的牌号。
总结。
不同的刀具材料牌号具有不同的特点和适用范围，选择合适的材料牌号可以提高刀具的加工效率和使用寿命。
在选择刀具材料牌号时，需要综合考虑加工材料、加工方式、加工环境等因素，选择最适合的材料牌号，以达到最佳的加工效果。
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。
刀具材质选用标准
刀具材质选用标准
在选择刀具材质时，需要考虑以下几个关键因素：
1. 硬度和耐磨性
刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，以确保刀具具有更好的耐磨性和使用寿命。
通常，刀具材料的硬度要求在60HRC以上。
此外，刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好，能够减少刀具磨损和更换的频率。
2. 强度和韧性
刀具材料应具备较高的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动，防止刀具脆性断裂和崩刃。
强度和韧性不足的刀具会在切削过程中出现变形或断裂，影响加工精度和效率。
3. 耐热性
刀具材料的耐热性要好，能承受高的切削温度，具备良好的抗氧化能力。
在切削过程中，刀具会因为摩擦产生高温，因此，耐热性好的材料能够保持刀具的锋利度和加工精度。
4. 抗粘结性
在切削过程中，刀具材料应具备良好的抗粘结性，防止工件材料粘附在刀具上，影响加工精度和刀具寿命。
抗粘结性差的刀具在切削过程中需要经常进行刃磨或更换，增加生产成本。
5. 抗腐蚀性
刀具材料应具有良好的抗腐蚀性，以防止在切削过程中受到工件材料或冷却液的腐蚀。
抗腐蚀性差的刀具会因为腐蚀而失去原有的性能，
需要频繁更换。
综上所述，选择合适的刀具材质需要考虑多个因素，包括硬度、强度和韧性、耐热性、抗粘结性和抗腐蚀性等。
根据不同的加工需求和工件材料，选择适合的刀具材质能够提高加工效率、降低生产成本、并确保加工质量。
数控刀具材料分类及选择技术材料
P U - 通用加工 来源于ISO工程制图 表面光洁度符号
• 粗加工
刀 英制 尖
英制：2代表2/64in.＝1/32in.＝0.79mm
半 公制 径
N - 负前角
P - 正前角
公制：08代表0.8mm S - 锋利刃
W -修光刃
技术课件 H – 重加工
• 中等加工 • 精加工 • 超精加工
• 分别按两组数据进行切削，收集相应的切屑装入透
明小胶袋贴于切削实验报告。
技术课件
46
• 普通高速钢：分钨钢，钨钼钢两类，V不高 于40-60%。
• 高性能高速钢：再加入一些合金、性能高。
• 高性能高速钢——如9W6MoSCr4V2
• W6MoSCr4V3
• 比通用型高速钢具有更好的切削性能，适 合于 加工奥氏体不锈钢、高温合金、钍 合金和高强度铡等难加工材料
技术课件
13
• 粉末冶金高速钢：制造工艺不同，性能高.
技术课件
5
• 五 刀具材料及合理选用 • 刀具材料是指刀具切削部分的材料。合理
选择刀具材料影响到：
• （1）切削加工生产率 • （2）刀具耐用度 • （3）刀具消耗和加工成本 • （4）加工精度和表面质量
技术课件
6
• 选择刀具材料时，各性能之间相互矛盾， 如硬度高，则强度低；耐磨，则加工工艺 困难，要抓住主要矛盾。
• (5)螺纹刀具 包括螺纹车刀、丝锥、板牙、 螺纹切头，搓丝板等。
技术课件
2
• (6)齿轮刀具 包括齿轮滚刀，蜗轮滚刀、插 齿刀、剃齿刀、花键滚刀等。
• (7)磨具 包括砂轮、砂带、砂瓦、油石和 抛光轮等。
• (8)其它刀具 包括数控机床专用刀具、自 动线专用刀具等。
刀具材料的分类和选择
铝高速 钢
常用牌号：W6Mo5Cr4V2Al。铝的加入提高了耐磨性和耐热性，具 有良好的切削性能，耐用度比W18Cr4V大1~4倍，价格低。但是淬 火温度范围窄，氧化脱碳倾向较大，磨削性能较差。
3、粉末冶金高速钢
在用高压氩气或氮气雾化熔融的高速钢水,直接得到细 小的高速钢粉末,高温下压制成致密的钢坯,而后锻压成材 或刀具形状。
材。
料
高速钢的分类
按其性能用途不同可分 为
普通高速钢（通用高速钢） 高性能高速钢
刀 具
按其制造工艺方法的不同
熔炼高速钢
材
可分为
粉末冶金高速钢
料
按其化学成分不同可分 为
钨系 钨钼系 钼系
1、普通高速钢
钨系高速钢 W18Cr4V(W18)
刀 具 材 料
钨钼系高速钢 W6Mo5Cr4V2(M2)
有良好的综合性能,在600℃时其高温硬度为HRC48.5, 淬火 时过热倾向小，碳化物含量较高，塑性变形抗力较大。可以 制造各种复杂刀具。但碳化物分布不均匀，影响精加工刀具 的寿命，且强度和韧度不够。另外，热塑性差，不适于制造 热轧刀具。
刀具材料的分类和选 择
本节 教学 内容
第三节 刀具材料
一
刀具材料的性能
二
常用刀具材料
第三节 刀具材料
本节教学要求：
（1）熟知刀具材料应具备的性能和常用刀具材料； （2）了解新型刀具材料。
本节 教学 要求
一、刀具材料的性能
1、高的硬度和耐磨性 2、足够的强度和韧性 3、高的耐热性和化学稳定性 耐热性是指刀具材料在高温下保持高硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。
系金属加工。
4）立方氮化硼刀具
刀
具
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。
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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。
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，
TiC添加类（黑色陶瓷）
抗冲击能力差，易 崩刃。
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
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
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
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
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。
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
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
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.
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。