超硬刀具种类有哪些及特点【详细版】
超硬刀具材料
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超硬刀具材料超硬刀具材料是一种高性能的刀具材料,具有极高的硬度和耐磨性,被广泛应用于金属加工、木材加工、塑料加工等领域。
它的出现极大地提高了刀具的使用寿命和加工效率,成为现代制造业不可或缺的重要材料。
本文将介绍超硬刀具材料的特性、分类和应用。
首先,超硬刀具材料的主要特性是硬度高、耐磨性好、热稳定性强。
其中,硬度是超硬刀具材料的核心特性,通常超过90HRA,甚至高达94-95HRA。
这种极高的硬度使得超硬刀具材料能够在高速切削时保持刀具的形状稳定,不易变形和磨损。
同时,超硬刀具材料的耐磨性也非常突出,能够在长时间的使用中保持良好的切削性能。
另外,超硬刀具材料还具有很强的热稳定性,能够在高温环境下保持较高的硬度和耐磨性。
其次,超硬刀具材料根据成分和制备工艺的不同,可以分为多种类型,常见的有碳化钨、氮化硅、氧化铝等。
碳化钨是最常见的超硬刀具材料,具有极高的硬度和耐磨性,广泛应用于金属切削加工。
氮化硅是另一种重要的超硬刀具材料,其硬度和耐磨性接近碳化钨,但在高温环境下更为稳定,适用于高速切削和干切削。
氧化铝具有优异的热稳定性和化学稳定性,适用于高速切削和精密加工。
最后,超硬刀具材料在各种加工领域有着广泛的应用。
在金属加工领域,超硬刀具材料被广泛用于车削、铣削、钻削等工艺,能够有效提高加工效率和产品质量。
在木材加工领域,超硬刀具材料能够轻松应对木材的硬度和纤维结构,保持切削表面光洁。
在塑料加工领域,超硬刀具材料能够高效切削各种塑料材料,减少加工粘合和毛刺。
总之,超硬刀具材料以其优异的性能和广泛的应用领域成为现代制造业的重要支撑。
随着科技的不断进步,超硬刀具材料的性能和应用领域还将不断扩展,为制造业的发展带来更多可能性。
超硬刀具材料
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超硬刀具材料超硬刀具材料是一种具有极高硬度和耐磨性的材料,广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等领域。
它的出现极大地提高了刀具的使用寿命和加工精度,成为现代制造业不可或缺的重要材料。
本文将从超硬刀具材料的特点、应用领域和发展趋势等方面进行介绍。
首先,超硬刀具材料的特点是硬度极高。
它通常采用碳化钨、碳化钛等超硬材料制成,硬度可达到HRA90以上,甚至可达到HRA94以上。
这种极高的硬度使得超硬刀具能够在高速切削和重负荷加工中保持其刀具的形状和尺寸稳定,从而保证加工的精度和表面质量。
其次,超硬刀具材料具有极高的耐磨性。
在加工过程中,刀具与工件的摩擦和磨损是不可避免的,而超硬刀具的高硬度和耐磨性使其能够在长时间的加工过程中保持刀具的锋利度和耐用性,大大延长了刀具的使用寿命。
超硬刀具材料广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等领域。
在机械加工领域,超硬刀具被广泛应用于高速切削、精密加工和硬质材料加工中,如车削、铣削、钻削等工艺中。
在汽车制造领域,超硬刀具被用于发动机零部件的加工,如气门座、曲轴等零部件的精密加工。
在航空航天领域,超硬刀具被应用于航空发动机叶片、航天器零部件的加工,如复合材料的切削加工等。
超硬刀具材料的发展趋势主要体现在以下几个方面,一是材料的多元化发展,包括不断开发新的超硬材料,提高其硬度和耐磨性,以满足不同加工领域的需求;二是刀具的复合材料化发展,即将超硬材料与其他材料复合,以提高刀具的韧性和抗冲击性;三是数字化、智能化发展,即利用先进的制造技术和智能化加工设备,提高刀具的加工精度和效率。
总之,超硬刀具材料以其极高的硬度和耐磨性,广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等领域。
随着制造业的不断发展,超硬刀具材料也将不断创新和发展,以满足不同领域的加工需求,推动制造业的进步和发展。
金刚石刀具及超硬刀具的区别及优缺点【全面解析】
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金刚石刀具与超硬刀具的区别及优缺点内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展.金刚石刀具优缺点超硬刀具的优缺点超硬材料具有优异的机械性能、物理性能和其他性能,其中有些性能很适合于刀具。
具有很高的硬度天然金刚石的硬度达10000HV;CBN的硬度达7500HV。
与其他硬物质相比,SiC硬度为3000~3500HV,A12O3为2700HV,TiC为2900~3200HV,WC为2000HV,Si3N4为2700~3200HV;作为刀具材料用的硬质合金,其硬度仅为1100~1800HV。
具有很好的导热性天然金刚石的热导率达2000W/m-1*K-1,CBN的热导率达1300W/m-1/K-1。
紫铜的导热性很好,其热导率仅为393W/m-1*K-1;纯铝为226W/m-1*K-1,故金刚石与CBN的热导率分别是紫铜的5倍和3.5倍,是纯铝的8倍和5倍。
硬质合金的热导率仅为35~75W/m-1*K-1。
具有很高的杨氏模量天然金刚石的杨氏模量达1000GPa,CBN的杨氏模量在720GPa。
而SiC、Al2O3、WC、TiC的杨氏模量仅分别为390、350、650、330GPa。
物质的杨氏模量大就是刚性好。
具有很小的热膨胀天然金刚石的线膨胀系数为1×10-6/K,CBN的线膨胀系数为(2.1~2.3)×10-6/K。
而硬质合金的线膨胀系数为(5~7)×10-6/K。
具有较小的密度天然金刚石的密度为3.52g/cm3,CBN的密度为3.48g/cm3。
与Al2O3、Si3N4的密度接近。
具有较低的断裂韧性天然金刚石的断裂韧性为3.4MPa/m0.5,CBN与之接近。
五种超硬刀具材料的性能特点分析(下)
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五种超硬刀具材料的性能特点分析(下)超硬刀具材料指可用作刀具切削加工的超硬材料。
目前重要可分为两大类:一类是金刚石切削刀具材料;另一类是立方氮化硼切削刀具材料。
目前已经在应用或正在试验中的超硬刀具材料的重要品种有以下五种。
(1)天然和人工合成大单晶金刚石(2)聚晶金刚石(PCD)和聚晶金刚石复合刀片(PDC)(3)CVD金刚石(4)聚晶立方氮化硼(PCBN)(5)CVD立方氮化硼涂层今日接着讲后面三种。
3、CVD金刚石人工合成大单晶金刚石,PCD、PDC均是在高温高压下合成的,而CVD金刚石是在低压下制备的。
含碳气体和氢气的混合物在高不冷不热低于大气压的压力下被激发分解,形成活性金刚石碳原子在基体上沉积交互生长成聚晶金刚石(也可以掌控沉积生长条件沉积生长金刚石单晶或准单晶)。
CVD金刚石由于是不含任何金属催化剂的纯金刚石,因此它的热稳定性接近天然金刚石。
同高温高压人工合成聚晶金刚石一样,CVD聚晶金刚石晶粒也呈无序排列,无脆性解理面而呈各向同性。
实际上CVD金刚石包括三类:第一种是在适当基体上沉积的CVD 金刚石涂层(包括类金刚石DLC涂层);第二种是沉积厚度达1mm的无支撑的CVD金刚石厚膜;第三种是在金刚石晶种上外延生长的CVD金刚石单晶膜或准单晶膜。
由于CVD金刚石涂层刀具采纳刀片基体直接置放在CVD沉积腔体中沉积生长而成,它与PCD、PDC刀具相比,具有刀具形状可多而杂、成本低、一片多刀刃等优点。
尽管如此,由于CVD金刚石涂层刀片存在金刚石涂层与基体之间结合强度低以及对有CVD金刚石涂层的刃口进行研磨处理时简单分层剥落的缺陷。
因此,目前在CVD金刚石涂层制备领域的大工作都在致力于对它的讨论。
尽管国外已有CVD金刚石涂层刀具产品推向市场,但到目前为止CVD金刚石涂层的应用市场还不是很大。
恰恰相反,CVD金刚石厚膜可以通过特别的但简便易行的技术钎焊到所要求的基体上。
然而这种钎焊强度远低于PDC材料中金刚石层与硬质合金层之间的结合强度。
超硬刀具种类有哪些及特点【详细版】
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随着现代工程材料加工在硬度方面的要求越来越高,刀具的硬度也越来越高了,更多的超硬刀具应用而生。
超硬刀具主要应用于切削种淬硬钢,包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、轴承钢、模具钢等,或切削各种铁基、镍基、钴基和其他热喷涂(焊)零件。
不过,切割不同的材料会有不同的超硬刀具,所以了解清楚超硬刀具的分类是非常重要的。
(1) PCD金属切削刀具刀具种类:以车刀为例,其它还有铣刀,铰刀,镗刀。
结构形式:此类刀具从结构上主要可分为焊接式PCD刀具和可转位式PCD刀具。
式PCD刀具同普通硬质合金焊接刀具结构形式是一样的。
不同的是刃口材质不一样,几何参数不一样,加工对象不一样。
可转位式PCD刀片是在硬质合金可转位刀片上焊接一小块PCD刀坯再经刃磨而成,可装夹在与之对应的高精度刀杆上,进行高效,大批量加工。
随着数控机床、自动生产线的普及,可转位式PCD刀片的使用将越来越广泛,在一定条件下,其刀具耐用度较硬质合金刀具可提高几十倍至几百倍。
刀具几何参数:金刚石切削工具的几何参数一般其前角为0°-5°,后角为5°~12°,其端部有两种,一是圆弧,另一为直线,后者有时称为修光刃,其长度根据被加工材料来选择。
圆弧车刀在切削过程中的调整比较简单,而平刃的调整相对而言是很费时的。
如果应用在高精度的曲面加工中,圆弧的刃磨要求就很严格,它精度的优劣会复印在曲面上。
典型应用有色金属的高速、高稳定性、低粗糙度加工及镜面加工采用PCD刀具加工有色金属时,由于金刚石硬度高,表面与金属亲合力小,因此加工尺寸稳定性及表面质量都很好,刀具寿命也较长。
(2) PCD木工刀具PCD木工刀具目前最主要的用途就是加工强化木地板。
在加工强化木地板Al2O3耐磨层时,切削速度可达3,000m/min, ,进给量可达每分钟20米,且加工时噪音小,PCD刀具耐用度是硬质合金刀具的200倍以上,已完全取代硬质合金刀具。
其它PCD木工刀具主要有PCD 锯片和PCD家具成形铣刀等。
世界上硬度最大的刀
![世界上硬度最大的刀](https://img.taocdn.com/s3/m/ad4c7106fe00bed5b9f3f90f76c66137ee064fe2.png)
世界上硬度最大的刀是不是觉得刀都是差不多,店铺为你介绍一把硬度最大的刀军刀最佳硬度是是洛氏HRC58-62,过小卷刃,过大崩刃。
高硬度刃钢一般日本手工刀匠使用的比较多,我见过最大硬度为HRC67镜面,钢材型号是保密的,不过这类刀要打磨都必须返厂,没有专业研磨设备,一般人根本没法磨。
比较常见的高硬度钢材传统冶炼中BG42是极品,粉末钢中CPM154,M4,CPM420V,S30V等的综合性能都比较优异,夹钢则是瑞典夹钢VG10系列,只要热处理过关(这点最关键)硬度都能达到HRC62。
学习拓展冷兵器一般指不利用火药、炸药等热能打击系统、热动力机械系统和现代技术杀伤手段,在战斗中直接杀伤敌人,保护自己的武器装备,广义的冷兵器则指冷兵器时代所有的作战装备。
狭义上冷兵器是指不带有火药、炸药或其他燃烧物,在战斗中直接杀伤敌人,保护自己的近战武器装备。
广义的冷兵器则指冷兵器时代所有的作战装备。
冷兵器的发展经历了石器时代、青铜时代和铁器时代三个阶段。
冷兵器按材质分为石、骨、蚌、竹、木、皮革、青铜、钢铁等兵器;按用途分为进攻性兵器和防护装具,进攻性兵器又可分为格斗、远射和卫体3类;按作战方式分为步战兵器、车战兵器、骑战兵器、水战兵器和攻守城器械等;按结构形制分为短兵器、长兵器、抛射兵器、系兵器、护体装具、战车、战船等。
火器时代开始后,冷兵器已不是作战的主要兵器,但因具有特殊作用,故一直延用至今。
许多冷兵器是复合材料制成并兼有两种以上的用途、性质的。
因以其主要材料和用途、性质划分类别。
冷兵器出现于人类社会发展的早期,由耕作、狩猎等劳动工具演变而成,随着战争及生产水平的发展,经历了由低级到高级,由单一到多样,由庞杂到统一的发展完善过程。
卡巴KABAR1217只要是军事迷必然都知道这把刀的丰功伟业,在战时超过一百万把的1217被制造出来,受到了广大的士兵的一致好评刀迷入行必读!这把刀已无须再介绍了,只要是军事迷必然都知道这把刀的丰功伟业,美国Blade杂志将它列为二十世纪最具代表性的20把刀之一,这把刀的军用型号是USN Mark II 之所以叫Ka-bar(卡巴)是因由Ka-bar 厂制作的最有名气。
常用的超硬刀具材料有哪些有何主要特点
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常用的超硬刀具材料有哪些金刚石金刚石是目前世界上已发现的最硬的一种材料。
金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性等性能,在有色金属和非金属加工中得到广泛的应用,尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中,如轿车发动机缸体、缸盖、变速箱和各种活塞等的加工中,金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具。
超硬刀具材料_近年来,由于数控机床的普及和数控加工技术的高速发展,可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具的应用日渐普及。
金刚石刀具现在和将来都是数控加工中不可缺少的重要刀具。
立方氮化硼(CBN)立方氮化硼是氮化硼的同素异构体,其结构与金刚石相似,硬度高达8000~9000HV,耐热度达1400℃,耐磨性好。
近年来开发的多晶立方氮化硼(PCBN)是在高温高压下将微细的CBN颗粒通过结合相烧结在一起的多晶材料,既能胜任淬硬钢(45~65HRC)、轴承钢(60~64HRC)、高速钢(63~66HRC)、冷硬铸铁的粗车和精车,又能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削加工。
陶瓷刀具陶瓷刀具是最有发展潜力的刀具之一,目前已引起世界工具界的重视。
在工业发达的德国,约70%加工铸件的工序是由陶瓷刀具来完成的,而日本陶瓷刀具的年消耗量已占刀具总量的8%~10%。
超硬刀具材料_由于数控机床、高效无污染切削、被加工材料硬等因素,迫使刀具材料必须更新换代,陶瓷刀具正是顺乎潮流,不断改革创新,在Al2O3陶瓷基体中添加20%~30%的SiC晶液制成晶须增韧陶瓷材料,SiC晶须的作用犹如钢筋混凝土中的钢筋,它能成为阻挡或改变裂纹扩展方向的障碍物,使刀具的韧性大幅度提高,是一种很有发展前途的刀具材料。
为了提高纯氧化铝陶瓷的韧性,加入含量小于10%的金属,构成所谓金属陶瓷,这类刀具材料具有强大的生命力,正以强劲势头向前发展,也许将来会自成一系,成为刀具材料家族新成员。
超硬刀具材料_陶瓷刀具的主要原料是Al2O3、SiO2、碳化物等,它们是地壳中最富足的资源,发展此类刀具不存在原料来源问题。
超硬刀具材料的种类-超硬刀具材料特性【常用】
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超硬刀具材料的种类-超硬刀具材料特性【常用】超硬刀具是现代工程材料的加工在硬度方面提出的更高要求而应运而生,20世纪的后40年中有了较大的发展。
超硬材料的化学成分及其形成硬度的规律与其他刀具材料不同,立方氮化硼是非金属的硼化物,晶体结构为面心立方体;而金刚石由碳元素转化而成,其晶体结构与立方氮化硼相似。
它们的硬度大大高于其他物质。
超硬刀具材料的种类超硬刀具材料,尤其是金刚石,其种类较多。
立方氮化硼有CBN单品粉,用于制作磨具;还有PCBN聚晶片及PCBN聚晶复合片,用于制作刀具及其他工具。
立方氮化硼是人造的。
金刚石分天然金刚石(ND)与人造金刚石。
人造金刚石有PCD单晶粉,用于制作磨具;PCD单晶粒,可做刀具;PCD聚晶片及聚晶复合片,用于制作刀具及其他工具;CVD金刚石薄膜及厚膜,可用于制作刀具、工具,并可作为光学、电子高科技原材料。
超硬刀具材料的特性1981年国际硬物质科学会议认为,硬度大于1000HV的物质均可称为硬物质,能加工诸如硬质合金(硬度1600―1800HV)、刚玉(2000HV)、碳化硅(2200HV)等这一类物质的材料称为超硬材料。
通常所说的超硬材料是指与天然金刚石的硬度、性能相近的人造金刚石和CBN(立方氮化硼)2种材料,由于天然金刚石市场价格十分高,所以,目前我国生产超硬刀具时大多采用聚晶立方氮化硼(PCBN)、人造聚晶金刚石(PCD)以及它们之间的复合材料。
超硬刀具材料具有以下性能特点:(1)高的硬度。
刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。
PCD的硬度可达8000HV,为硬质合金的8~12倍;CBN晶体结构与金刚石类似,因此具有与金刚石相近的硬度和强度;CBN微粉的显微硬度为8000~9000HV,其烧结体PCBN的硬度一般为3000~5000HV。
(2)高的耐磨性。
刀具材料应有好的抵抗磨损的能力,它取决于材料的力学性能,化学成分和组织结构刀具耐磨性是刀具抵抗磨损能力。
超硬材料刀具
![超硬材料刀具](https://img.taocdn.com/s3/m/4b796dbcbb0d4a7302768e9951e79b89680268b0.png)
超硬材料刀具超硬材料刀具是一种具有极高硬度和耐磨性的刀具,通常用于加工硬质材料,如金属、陶瓷和复合材料等。
它们在工业生产中扮演着至关重要的角色,能够提高加工效率、延长刀具使用寿命,并且能够实现高精度加工。
本文将介绍超硬材料刀具的特点、应用领域以及发展趋势。
首先,超硬材料刀具的主要特点是硬度高、耐磨性好。
它们通常采用金刚石、立方氮化硼等超硬材料制成,硬度远远超过普通刀具材料,因此能够在高速、高温、高压等恶劣条件下保持良好的切削性能。
而且,由于其耐磨性好,可以大大延长刀具的使用寿命,减少更换刀具的频率,从而提高生产效率。
其次,超硬材料刀具广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等领域。
在航空航天领域,超硬材料刀具常用于加工高强度、高温合金材料,如钛合金、镍基合金等,能够实现高速、高效的加工。
在汽车制造领域,超硬材料刀具常用于加工发动机缸体、曲轴等零部件,具有较高的加工精度和表面质量。
在模具加工领域,超硬材料刀具常用于加工硬质材料,如冷作模具、热作模具等,能够实现高精度、高效率的加工。
最后,随着科技的不断进步,超硬材料刀具也在不断发展。
未来,超硬材料刀具将更加注重刀具的设计与制造工艺,以满足不同加工需求。
同时,超硬材料刀具将更加注重环保与节能,推动刀具加工技术的可持续发展。
此外,超硬材料刀具还将更加注重智能化与自动化,实现刀具加工的智能化控制与自动化生产,提高生产效率。
综上所述,超硬材料刀具具有硬度高、耐磨性好的特点,广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等领域,并且在不断发展中。
相信随着科技的不断进步,超硬材料刀具将在工业生产中发挥越来越重要的作用。
超硬刀具材料
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超硬刀具材料超硬刀具材料是一种具有极高硬度和耐磨性的刀具材料,被广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等行业。
本文将介绍超硬刀具材料的定义、性能特点、应用领域和发展趋势。
超硬刀具材料是指硬度超过1500HV的材料,主要由金刚石和立方氮化硼两种材料组成。
其硬度比传统的钢材高出数倍,具有出色的耐磨性和耐高温性能,可用于高速切削、高精度加工等领域。
超硬刀具材料的主要性能特点如下:1. 极高的硬度:超硬刀具材料的硬度远超过传统的钢材,能够抵抗硬物的磨损和切削力的作用,具有长寿命的特点。
2. 优异的耐磨性:超硬刀具材料能够忍受高速摩擦和高温烧结的环境,不易磨损,并且保持精确的切削形状。
3. 良好的热稳定性:超硬刀具材料在高温条件下保持稳定的性能,不易软化和脱落,适用于高温加工环境。
4. 低摩擦系数:超硬刀具材料具有较低的摩擦系数和良好的自润滑性能,能够减少切削时的摩擦和热量,提高切削效率。
超硬刀具材料主要应用于以下领域:1. 机械制造:超硬刀具材料可用于加工硬质合金、陶瓷材料和高硬度不锈钢等难加工材料。
2. 汽车制造:超硬刀具材料用于汽车发动机缸体、缸头、曲轴等零部件的加工,提高加工效率和产品质量。
3. 航空航天:超硬刀具材料适用于加工航空零部件、航天器件和复合材料,提高加工精度和效率。
4. 电子器件:超硬刀具材料可用于加工半导体材料、光纤和硬盘等电子器件的零部件,提高生产效率和质量。
超硬刀具材料的发展趋势主要有以下几个方向:1. 提高硬度和耐磨性:超硬刀具材料的硬度和耐磨性是其关键性能,未来的发展将致力于进一步提高材料的硬度和耐磨性,以满足更严苛的工况需求。
2. 优化材料结构:超硬刀具材料的结构设计对其性能有重要影响,未来的发展将注重优化材料的晶格结构和界面结合方式,提高材料的强度和稳定性。
3. 开发新型材料:除了金刚石和立方氮化硼,未来的发展将尝试开发新型超硬刀具材料,如纳米结构材料和新型陶瓷复合材料等,以满足更多应用领域的需求。
超硬刀具主要包括金刚石刀具和立方氮化硼刀具
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1 概述超硬刀具主要包括金刚石刀具和立方氮化硼刀具,其中以人造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合片(PCBN)刀具占主导地位。
随着现代制造业(尤其是汽车制造业)的快速发展,超硬刀具的生产及应用也逐年快速增长。
图1、图2分别为PCD刀具和PCBN 刀具近十几年来全球销售额的增长情况。
至1997 年,PCD刀具年销售额已达2.3亿美元,PCBN刀具年销售额为1.7亿美元。
超硬刀具大部分用于汽车零部件的切削加工。
图3、图4分别为1995年全球PCD刀具和PCBN 刀具在各应用领域的销量份额。
其中,PCD刀具的60%用于汽车制造业,近30%用于木工刀具(至九十年代末期PCD木工刀具的份额已占到40%);PCBN 刀具的1/2用于汽车制造业,约20%用于重型设备(如轧辊等)的加工。
近年来,随着CNC加工技术的迅猛发展以及数控机床的普遍使用,可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的超硬刀具的应用也日渐普及,同时引入了许多先进的切削加工概念,如高速切削、硬态加工、高稳定性加工、以车代磨、干式切削等。
超硬刀具已成为现代切削加工中不可缺少的重要手段。
2 超硬刀具的主要品种及特点(1) PCD金属切削刀具PCD金属切削刀具可利用PCD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。
此类刀具从结构上主要可分为焊接式PCD刀具和可转位式PCD刀片。
近年来焊接式PCD刀具中发展较快的品种是带标准刀柄的PCD刀具,如带柄PCD铣刀、PCD镗刀、PCD铰刀等,刀柄型式主要为圆柱柄、锥柄和HSK柄。
这种刀具(尤其是多齿刀具)的特点是切削刃对刀柄的跳动小(如刃长为30mm的HSK柄PCD铣刀的切削刃跳动仅为0.002mm),尤其适合于对各种有色金属零件的成形面、孔、阶梯孔等进行大批量高速加工。
例如,采用铝基体刀盘的PCD高速铣刀(六刃,直径100mm),最高转速可达20,000R/MIN, 以上,切削速度可达7,000M/MIN,适合于汽车零部件的成形面加工。
超硬刀具主要包括金刚石刀具和立方氮化硼刀具
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1 概述超硬刀具主要包括金刚石刀具和立方氮化硼刀具,其中以人造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合片(PCBN)刀具占主导地位。
随着现代制造业(尤其是汽车制造业)的快速发展,超硬刀具的生产及应用也逐年快速增长。
图1、图2分别为PCD刀具和PCBN 刀具近十几年来全球销售额的增长情况。
至1997 年,PCD刀具年销售额已达2.3亿美元,PCBN刀具年销售额为1.7亿美元。
超硬刀具大部分用于汽车零部件的切削加工。
图3、图4分别为1995年全球PCD刀具和PCBN 刀具在各应用领域的销量份额。
其中,PCD刀具的60%用于汽车制造业,近30%用于木工刀具(至九十年代末期PCD木工刀具的份额已占到40%);PCBN 刀具的1/2用于汽车制造业,约20%用于重型设备(如轧辊等)的加工。
近年来,随着CNC加工技术的迅猛发展以及数控机床的普遍使用,可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的超硬刀具的应用也日渐普及,同时引入了许多先进的切削加工概念,如高速切削、硬态加工、高稳定性加工、以车代磨、干式切削等。
超硬刀具已成为现代切削加工中不可缺少的重要手段。
2 超硬刀具的主要品种及特点(1) PCD金属切削刀具PCD金属切削刀具可利用PCD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。
此类刀具从结构上主要可分为焊接式PCD刀具和可转位式PCD刀片。
近年来焊接式PCD刀具中发展较快的品种是带标准刀柄的PCD刀具,如带柄PCD铣刀、PCD镗刀、PCD铰刀等,刀柄型式主要为圆柱柄、锥柄和HSK柄。
这种刀具(尤其是多齿刀具)的特点是切削刃对刀柄的跳动小(如刃长为30mm的HSK柄PCD铣刀的切削刃跳动仅为0.002mm),尤其适合于对各种有色金属零件的成形面、孔、阶梯孔等进行大批量高速加工。
例如,采用铝基体刀盘的PCD高速铣刀(六刃,直径100mm),最高转速可达20,000R/MIN, 以上,切削速度可达7,000M/MIN,适合于汽车零部件的成形面加工。
菜刀的硬度最佳对照表
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菜刀的硬度最佳对照表
菜刀的硬度与材料、制造工艺和用途有关,不同的菜刀可能需要不同的硬度以达到最佳性能。
以下是一些常见的菜刀材料及其硬度范围:
1.碳钢:硬度范围大约在50-65 HRC。
碳钢菜刀锋利度高,但容易生锈和磨损,
需要定期保养。
2.不锈钢:硬度范围通常在50-60 HRC。
不锈钢菜刀耐腐蚀,易于清洁,但锋
利度可能不如碳钢。
3.高碳不锈钢:硬度范围可以达到60-65 HRC。
高碳不锈钢结合了碳钢和不锈
钢的优点,既耐腐蚀又锋利。
4.陶瓷:硬度范围非常高,可以达到90 HRA以上。
陶瓷菜刀非常锋利,耐腐蚀,
但容易碎裂,不适合切割硬物。
需要注意的是,硬度并不是唯一衡量菜刀性能的标准,还需要考虑韧性、耐磨性、抗腐蚀性等因素。
此外,不同的菜刀用途也需要不同的硬度,例如切片刀需要更高的锋利度,而砍骨刀则需要更高的韧性和抗冲击性。
因此,没有一份通用的菜刀硬度最佳对照表。
在选择菜刀时,需要根据自己的需求和用途选择合适的材料和硬度。
刀具材料及特点范文
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刀具材料及特点范文刀具是用于切削材料或进行其他加工操作的工具,广泛应用于各个行业和领域。
选择合适的刀具材料对于刀具的性能和寿命至关重要。
以下是一些常见的刀具材料及其特点。
1. 高速钢(High Speed Steel,HSS)高速钢是一种耐磨性和硬度较高的刀具材料。
它具有良好的热硬性,能够在高速切削时保持刀具的硬度和韧性。
高速钢还具有较好的耐热性和耐磨性,适用于切削高硬度的材料和高温环境下的切削。
然而,高速钢的强度相对较低,容易磨损和变形。
2. 硬质合金(Cemented Carbide)硬质合金是由钨碳化物和钴等金属粉末压制烧结而成的材料。
它具有极高的硬度和耐磨性,能够在高温和高速切削下保持刀具的形状和性能。
硬质合金刀具还具有较好的刚性和耐冲击性,适用于切削硬度较高的材料,如钢、铸铁和不锈钢等。
然而,硬质合金刀具价格较高,容易产生应力集中和晶粒脱落等问题。
3. 陶瓷材料(Ceramic)陶瓷刀具是由氧化铝、氮化硅和碳化硅等陶瓷材料制成。
它具有极高的硬度和耐磨性,能够在高温环境下进行切削,适用于切削硬度极高的材料,如铸铁和热处理钢等。
陶瓷刀具还具有较好的耐腐蚀性和绝缘性,适用于切削化学性质较差的材料。
然而,陶瓷刀具的脆性较大,容易产生边缘磨损和断裂等问题。
4. 超硬材料(Superhard Materials)超硬材料是指钻石和立方氮化硼等具有超高硬度的材料。
它们具有极高的硬度和耐磨性,能够在高温和高速切削下保持刀具的形状和性能。
超硬刀具适用于切削硬度极高的材料,如陶瓷、石英和玻璃等。
然而,超硬材料刀具价格昂贵,加工难度大,对于加工材料的要求较高。
5. 钻石镀层(Diamond Coating)钻石镀层是将金刚石微粉涂覆在其他刀具材料表面的一种涂层。
它具有极高的硬度和耐磨性,能够显著提高刀具的切削性能和寿命。
钻石镀层刀具适用于切削硬度极高的材料,如铸铁、热处理钢和黄铜等。
然而,钻石镀层刀具制备难度大,涂层附着力较低,容易脱落和磨损。
超硬刀具材料的选用和使用方法
![超硬刀具材料的选用和使用方法](https://img.taocdn.com/s3/m/afef4565905f804d2b160b4e767f5acfa1c7832b.png)
超硬刀具材料的选用和使用方法超硬刀具是一种高性能的切削工具,具有硬度高、耐磨性好、切削稳定等特性,广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等领域。
超硬刀具的选用和使用方法对于提高切削效率、延长刀具寿命具有重要意义。
本文将就超硬刀具材料的选用和使用方法进行说明。
一、超硬刀具材料的选用近年来,随着材料科学技术的进步,超硬刀具的材料种类也越来越多。
目前市场上常见的超硬刀具材料主要包括硬质合金、陶瓷刀具和多晶金刚石。
不同材料具有不同的特点和适用范围,因此在选择超硬刀具材料时需要综合考虑以下因素:1.切削材料:超硬刀具的选择应根据切削材料的硬度、韧性、热稳定性等特性进行匹配。
一般来说,硬质合金适用于切削硬度较低的材料,陶瓷刀具适用于切削硬度较高的材料,而多晶金刚石则适用于切削超硬材料。
2.加工方式:不同的加工方式对刀具的要求也有所不同。
例如,高速切削时需要选择硬质合金或多晶金刚石刀具,而陶瓷刀具则适用于干切削和高速扩孔等特殊加工。
3.切削条件:切削速度、进给量、切削深度等切削条件的选择会直接影响刀具的使用寿命和效率。
因此,在选用超硬刀具时应综合考虑切削条件,选择合适的刀具材料和结构。
二、超硬刀具的使用方法1.刀具装夹:超硬刀具应严格按照规定的装夹要求进行装夹。
刀具和刀杆的匹配度要求高,装夹松紧度要适中,避免刀具松动或变形。
2.切削液的选择:切削液在切削过程中起到冷却、润滑和清洁的作用。
对于不同切削材料和刀具材料,切削液的选择也不同。
一般来说,切削硬质合金可以选择矿物油冷却剂,切削陶瓷和多晶金刚石则可以选择水溶性切削液。
3.切削参数的设定:根据切削材料的特性和切削要求,合理设定切削速度、进给量和切削深度等切削参数。
切削速度过高会导致刀具磨损加剧,而切削速度过低则会影响加工效率。
4.定期检查和维护:使用超硬刀具后,要定期检查刀具的磨损情况和刀具固定装置的紧固度,及时更换磨损过大的刀具,并做好刀具的保养和防锈。
5.切削后的刃口修复:超硬刀具的刃口在使用过程中会磨损,需要进行定期修复。
超硬刀具金刚石刀具介绍
![超硬刀具金刚石刀具介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/27f3672502d8ce2f0066f5335a8102d276a261f0.png)
超硬刀具金刚石刀具介绍PCD聚晶金刚石刀具;CVD金刚石膜刀具(物理涂层)PVD物理涂层金刚石刀具PCBN聚晶立方氮化硼刀具;一、概述超硬刀具材料是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。
包括:单晶金刚石、聚晶金刚石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD金刚石等。
超硬刀具主要是以金刚石和立方氮化硼为材料制作的刀具,其中以人造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合片(PCBN)刀具占主导地位。
许多切削加工概念,如绿色加工、以车代磨、以铣代磨、硬态加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的应用而起,故超硬刀具已成为切削加工中不可缺少的重要手段。
随着科技的进步,制造业的高速发展,CNC 加工技术的迅猛发展以及数控机床的普遍使用,超硬刀具的生产及应用也越来越广泛。
PCD和PCBN刀具已广泛应用于机械加工的各个行业,如汽车零部件的切削加工,强化木地板的加工等,极大地促进了切削加工及先进制造技术的飞速发展。
二、切削材料及超硬材料发展史3、金刚石、超硬材料的特性与作用众所周知,金刚石材料的成分是碳,金刚石与铁系有亲和力,切削过程中,金刚石的导热性优越,散热快,但是要注意切削热不宜高于700度,否则会发生石墨化现象,工具会很快磨损。
因为金刚石在高温下和W、Ta、Ti、Zr、Fe、Ni、Co、Mn、Cr、Pt等会发生反应,与黑色金属(铁碳合金)在加工中会发生化学磨损,所以,金刚石不能用于加工黑色金属只能用在有色金属和非金属材料上,而CBN即使在1000oC的高温下,切削黑色金属也完全能胜任。
已成为未来难加工材料的主要切削工具材料。
一般超硬材料指的是人造金刚石、人造CBN。
这两种材料的同时存在,起到了互补的作用、可以覆盖当前与今后发展的各种新型材料的加工,对整个切削加工领域极为有利。
1.PCD金刚石烧结体(PCD)的出现,在许多方面代替了天然单晶金刚石。
PCD与天然金刚石比较,价格便宜,且刃磨远比天然金刚石方便,所以其应用、推广特别迅速。
金刚石刀具篇,你要找的这里都有——天然钻石刀具、人造钻石刀具等
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金刚石刀具篇,你要找的这里都有——天然钻石刀具、人造钻石刀具等以金刚石为代表具有硬度很高的物质,统称为超硬材料,金刚石是当之无愧的超硬材料,是目前发现的最硬的工具材料。
超硬材料刀具——金刚石刀具是由超硬材料金刚石为主要切削部分制作的,是人类生产工具中的一种先进工具,特别是现代制造业,金刚石刀具以其超凡的锋利和性能为制造业创造了很高的生产率!金刚石刀具种类金刚石刀具的种类多种多样,常见的分类方式有按照刀具材料和刀具结构应用。
1、按照刀具材料和制造工艺划分,可以分为单晶金刚石刀具和聚晶金刚石刀具,天然金刚石刀具和人造金刚石刀具,其中单晶金刚石刀具有天然钻石刀具和人造单晶钻石刀具(高温高压合成和CVD合成),人造金刚石刀具又分为人造单晶钻石刀具、聚晶金刚石刀具、CVD金刚石涂层刀具等。
天然钻石刀具、人造单晶钻石刀具、聚晶金刚石刀具(PCD刀具)、CVD金刚石刀具等。
2、按照刀具结构来分,主要有车刀、数控刀片、铣刀、轮廓刀、倒角刀、切槽刀。
(单晶车刀、刀片所配备的机床为单点金刚石车床或其他精密车床;铣刀、倒角刀类常搭载CNC雕铣机或加工中心。
)金刚石刀具材料单晶金刚石刀具有天然和人造两种,天然单晶金刚石数量少,价格昂贵,主要用于光学行业如眼镜、光学镜头、数码电子光学配件、汽车光学系统、航天特殊飞行眼镜等,以及某些有色金属的超精密切削加工中。
人造单晶金刚石具备与天然单晶金刚石相同的结构而且有与之相媲美的性能,同时成本相对天然金刚石低廉,具有广泛的工业应用和商业前景,主要用于有色金属的超精密切削、亚克力领域以及要求高光效果的机加工中。
(1)天然金刚石(ND):天然金刚石约98%属于Ia型氮[N](~2500ppm)天然金刚石的形成大部份是在至少25亿年的岩石中产生,而且大约在140~200公里的地底下形成,在这个深度下的强大压力(每平方基叶150万磅)和极高温度(约2800℃)造成稀有的碳原子紧密的聚集在一起,而形成的晶体结构。
硬质合金刀具材料的种类、性能和特点及应用
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硬质合金刀具材料的种类、性能和特点及应用硬质合金刀具,特别是可转位硬质合金刀具,是数控加工刀具的主导产品,20世纪80年代以来,各种整体式和可转位式硬质合金刀具或刀片的品种已经扩展到各种切削刀具领域,其中可转位硬质合金刀具由简单的车刀、面铣刀扩大到各种精密、复杂、成形刀具领域。
⑴硬质合金刀具的种类按主要化学成分区分,硬质合金可分为碳化钨基硬质合金和碳(氮)化钛(TiC(N))基硬质合金。
碳化钨基硬质合金包括钨钴类(YG)、钨钴钛类(YT)、添加稀有碳化物类(YW)三类,它们各有优缺点,主要成分为碳化钨 (WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)、碳化铌(NbC)等,常用的金属粘接相是Co。
碳(氮)化钛基硬质合金是以TiC为主要成分(有些加入了其他碳化物或氮化物)的硬质合金,常用的金属粘接相是Mo和Ni。
ISO(国际标准化组织)将切削用硬质合金分为三类:K类,包括Kl0~K40,相当于我国的YG类(主要成分为WC.Co)。
P类,包括P01~P50,相当于我国的YT类(主要成分为WC.TiC.Co)。
M类,包括M10~M40,相当于我国的YW类(主要成分为WC-TiC-TaC(NbC)-Co)。
各个牌号分别以01~50之间的数字表示从高硬度到最大韧性之间的一系列合金。
⑵硬质合金刀具的性能特点硬质合金刀具的性能特点如下:①高硬度:硬质合金刀具是由硬度和熔点很高的碳化物(称硬质相)和金属粘结剂(称粘接相)经粉末冶金方法而制成的,其硬度达89~93HRA,远高于高速钢,在5400C时,硬度仍可达82~87HRA,与高速钢常温时硬度(83~86HRA)相同。
硬质合金的硬度值随碳化物的性质、数量、粒度和金属粘接相的含量而变化,一般随粘接金属相含量的增多而降低。
在粘接相含量相同时,YT类合金的硬度高于YG类合金,添加TaC(NbC)的合金具有较高的高温硬度。
②抗弯强度和韧性:常用硬质合金的抗弯强度在900~1500MPa 范围内。
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超硬刀具种类有哪些及特点【详细版】
随着现代工程材料加工在硬度方面的要求越来越高,刀具的硬度也越来越高了,更多的超硬刀具应用而生。
超硬刀具主要应用于切削种淬硬钢,包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、轴承钢、模具钢等,或切削各种铁基、镍基、钴基和其他热喷涂(焊)零件。
不过,切割不同的材料会有不同的超硬刀具,所以了解清楚超硬刀具的分类是非常重要的。
(1) PCD金属切削刀具
刀具种类:以车刀为例,其它还有铣刀,铰刀,镗刀。
结构形式:此类刀具从结构上主要可分为焊接式PCD刀具和可转位式PCD刀具。
式PCD刀具同普通硬质合金焊接刀具结构形式是一样的。
不同的是刃口材质不一样,几何参数不一样,加工对象不一样。
可转位式PCD刀片是在硬质合金可转位刀片上焊接一小块PCD刀坯再经刃磨而成,可装夹在与之对应的高精度刀杆上,进行高效,大批量加工。
随着数控机床、自动生产线的普及,可转位式PCD刀片的使用将越来越广泛,在一定条件下,其刀具耐用度较硬质合金刀具可提高几十倍至几百倍。
刀具几何参数:金刚石切削工具的几何参数一般其前角为0°-5°,后角为5°~12°,其端部有两种,一是圆弧,另一为直线,后者有时称为修光刃,其长度根据被加工材料来选择。
圆弧车刀在切削过程中的调整比较简单,而平刃的调整相对而言是很费时的。
如果应用在高精度的曲面加工中,圆弧的刃磨要求就很严格,它精度的优劣会复印在曲面上。
典型应用
有色金属的高速、高稳定性、低粗糙度加工及镜面加工采用PCD刀具加工有色金属时,由于金刚石硬度高,表面与金属亲合力小,因此加工尺寸稳定性及表面质量都很好,刀具寿命也较长。
(2) PCD木工刀具
PCD木工刀具目前最主要的用途就是加工强化木地板。
在加工强化木地板Al2O3耐磨层时,切削速度可达3,000m/min, ,进给量可达每分钟20米,且加工时噪音小,
PCD刀具耐用度是硬质合金刀具的200倍以上,已完全取代硬质合金刀具。
其它PCD木工刀具主要有PCD 锯片和PCD家具成形铣刀等。
由于价格较贵或家具更新较快,国内应用不是很多。
(3)PCBN金属切削刀具
立方氮化硼(简称CBN) 虽然它的硬度稍逊于金刚石,但却是目前可用于加工硬化黑色金属的最硬的刀具材料。
以上就是超硬刀具的分类,超硬刀具材料种类繁多,尤其是金刚石,其种类较多。
超硬材料的化学成分及其形成硬度的规律与其他刀具材料不同,它们的硬度大大高于其他物质。
那么,超硬刀具应该如何选择?在选用超硬刀具时,应注意以下几点:
1、切削用量的选择。
使用超硬刀具的最佳切削用量的组合是高切削速度、小切深、小进给量。
不同的被加工材料有不同的切削用量取值范围,具体可参照工具厂家提供的数据。
PCBN刀具在高速条件下切削硬质材料时,由于金属软化效应的作用,其寿命要高于低速,因此,使用PCBN刀具时要尽量采用较高的切削速度。
2、刀片材质的选择。
首先要根据加工对象选择合适的复合片材质牌号,要注意超硬材料的粒度、含量及粘接剂的种类。
3、刀具刃口形式的选择。
润滑油代理超硬刀具几何参数是影响刀具寿命和加工效果的最重要因素,因此针对不同的加工对象应选择不同的刃口参数。
金刚石刀具由于其耐热性较差,必须选择锋利刃口,其锯齿度要在3拜以内;由于PCBN 刀具韧性差但耐热性好,因此其刃口必须选用倒棱形式。
其它几何参数的选取要根据具体加工对象而定。
此外,还应注意其它事项。
例如,尼龙输送带由于超硬刀具的韧性低于硬质合金刀具,因此使用时工艺系统必须有足够的刚性及精度。
PCD刀具要求使用切削液。
对PCBN刀具在条件允许情况下最好采用干切削。
超硬刀具刃口刃磨质量对刀具寿命的影响要远远大于硬质合金刀具,因此,刃磨后要用50倍以上的显微镜检查刃口质量。
PCBN刀具不适合加工中等硬度(HRC35一50)的材料。
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