金属切削刀具材料
金属切削刀具及选择
主要用于硬质合金刀具和陶瓷刀具，加 工铸铁等脆性材料。
• C、负前角平面型 （右图） • 特点：切削刃强度较好，
但刀刃较钝，切削变形大。
• 主要用于硬脆刀具材料。加 工高强度高硬度材料，如淬 火钢。
• 图示类型负前角后部加有正 前角，有利于切屑流出。
硬质合金： 由难熔金属化合物（如WC、TiC
）和金属粘结剂（Co）经粉末冶金 法制成。
因含有大量熔点高、硬度高、 化学稳定性好、热稳定性好的金属 碳化物，硬质合金的硬度、耐磨性 和耐热性都很高。硬度可达HRA89 ～93，在800～1000 °C还能承担 切削，耐用度较高速钢高几十倍。 当耐用度相同时，切削速度可提高 4～10倍。
14金属切削刀具及选择数控加工工艺刀具材料刀具材料刀具材料应具备的性能刀具材料的种类其他刀具材料在切削过程中刀具直接切除工件上的余量并形成已加工表面刀具材料对金属切削的生产率成本质量有很大的影响因此要重视刀具材料的正确选择与合理使用
刀具材料
刀具材料
在切削过程中，刀具直接切除工件上的余量并形 成已加工表面，刀具材料对金属切削的生产率、成本、 质量有很大的影响，因此要重视刀具材料的正确选择 与合理使用。
(3) 副后刀面(副后面)：刀具上与工件已加工表面相对并相互作用的表面
(4) 主切削刃：前刀面与主后刀面的交线。承担主要切削工作，它在工件 上切出过渡表面。 (5) 副切削刃：前刀面与副后刀面的交线。它配合主切削刃完成切削工作 ，并最终形成已加工表面。 (6) 刀尖：主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃。它可以是小的线段 或圆弧。刀尖按其连接过渡部分形状不同，分为点状刀尖、修圆刀尖、 倒角刀尖，如图1-5所示。刀尖是刀具切削部分工作条件最恶劣的部位之 一。
刀具材料知识点总结
刀具材料知识点总结一、刀具材料的分类1.金属材料金属材料是最常见的刀具材料，包括钢、铸铁、铝合金等。
钢是其中应用最广泛的一种材料，因其具有优良的机械性能和加工性能而成为刀具材料的首选。
根据其组织结构和性能特点的不同，钢可以再分为碳素钢、合金钢、不锈钢等类型。
2.陶瓷材料陶瓷材料因其硬度高、耐磨损能力强，所以在刀具制造领域也有广泛的应用。
其主要类型有氧化锆陶瓷、氧化铝陶瓷等。
陶瓷材料的主要特点是硬度高、耐磨损能力强，但同时也比金属材料脆弱，容易出现断裂。
3.超硬材料超硬材料比如金刚石、立方氮化硼等，因其硬度极高、耐磨损能力强，被广泛应用于刀具制造。
但由于其成本高昂、加工难度大，所以并不适合用于一般的刀具制造中，主要用于特殊工况下的刀具制造。
4.复合材料复合材料是指由两种或两种以上的材料组合而成的材料，包括金属基复合材料、陶瓷基复合材料、聚合物基复合材料等。
复合材料通常能够兼具各种材料的优点，例如金属基复合材料既有金属的硬度和韧性，又具有陶瓷的高温耐磨性，因此在刀具制造中应用广泛。
二、刀具材料的性能指标1.硬度硬度是刀具材料的重要性能指标之一，它决定了刀具的耐磨损能力和切削性能。
硬度高的刀具材料通常能够更好地抵抗磨损，延长使用寿命，但同时也会降低其韧性。
2.韧性韧性是指刀具材料的抗断裂能力，它直接影响到刀具的安全性和可靠性。
韧性高的刀具材料可以在受到冲击负荷时不容易发生断裂，保证刀具的使用寿命。
3.耐磨性耐磨性是刀具材料在切削加工过程中对磨损的抵抗能力，它直接关系到刀具的寿命。
一般来说，耐磨性好的刀具材料能够延长刀具的使用寿命，减少更换次数。
4.高温性能高温性能是指刀具材料在高温环境下的稳定性和强度，它对刀具的切削性能和使用寿命有着重要影响。
许多特殊材料，比如陶瓷材料、超硬材料等，正是因为具有优良的高温性能，才能在高温工况下稳定地使用。
5.加工性能加工性能是指刀具材料在加工过程中的可加工性和耐热性能。
金属切削加工刀具材料的选择
金属切削加工刀具材料的选择金属切削加工刀具分为：车刀、铣刀、刨刀、钻头等。
下面我们就针对这些做出说明。
（一）车刀车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。
车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。
车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。
车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前刀面、主后刀面和副后刀面，刀尖角成。
车刀的切削部分和柄部(即装夹部分)的结合方式主要有整体式、焊接式、机械夹固式和焊接-机械夹固式。
机械夹固式车刀可以避免硬质合金刀片在高温焊接时产生应力和裂纹，并且刀柄可多次使用。
机械夹固式车刀一般是用螺钉和压板将刀片夹紧，装可转位刀片的机械夹固式车刀。
刀刃用钝后可以转位继续使用，而且停车换刀时间短，因此取得了迅速发展。
车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前面、后面和副后面等组成。
它的几何形状由前角γo、后角αo、主偏角κr、刃倾角γ S、副偏角κ惤和刀尖圆弧半径rε所决定。
车刀几何参数的选择受多种因素影响，必须根据具体情况选取。
前角γo根据工件材料的成分和强度来选取，切削强度较高的材料时，应取较小的值。
例如，硬质合金车刀在切削普通碳素钢时前角取10°～15°；在切削铬锰钢或淬火钢时取-2°～-10°。
一般情况下后角取6°～10°。
主偏角κr根据工艺系统的刚性条件而定,一般取30°～75°,刚性差时取较大的值，在车阶梯轴时，由于切削方式的需要取大于或等于90°。
刀尖圆弧半径rε和副偏角κ惤一般按加工表面粗糙度的要求而选取。
刃倾角γ S则根据所要求的排屑方向和刀刃强度确定。
车刀前面的型式主要根据工件材料和刀具材料的性质而定。
最简单的是平面型，正前角的平面型适用于高速钢车刀和精加工用的硬质合金车刀，负前角的平面型适用于加工高强度钢和粗切铸钢件的硬质合金车刀。
金属切削原理刀具材料.pptx
§1-2 刀具材料应具备的性能
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，刀具材料应具备以下基本性能。 （1）高的硬度和良好的耐磨性 （2）高的强度和韧性 （3）高的耐热性 （4）良好的工艺性
总 之 ， 刀 具 应 具 备第的2页性/共能28页主 要 就 这 四 个 方 面 ， 当 然
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二）合金工具钢 在碳素工具钢中加入一定量的铬（Cr）、钨（W）、锰（Mn）等合金元
素，能够提高材料的耐热性、耐磨性和韧性，同时还可以减少热处理时的变 形。 1、主要牌号有: 9SiCr：9表示平均含C量为0.90%，Si、Cr平均含量均小于1.5%； CrWMn：平均含C量大于1.0%，Cr、W、Mn平均含量均小于1.5%。 2、主要性能
高碳高速钢
高钒高速钢
钴高速钢
铝高速钢
铝高速钢W6Mo5Cr4V2A1(简称501) 是我国独创的新钢种，这种钢常温硬 度为67～69HRC，600°高温时硬度为54～55HRc，切削性能相当于钻高速钢 M42，刀具寿命比W18cr4V显著提高(至少1～2倍)，而价格却相差不多，常用 于制做齿轮滚刀。
M2钢的热塑性很好，磨削加工性也好， 特别适用于制造轧制或扭制钻头等热成形刀 具，是目前各国使用较多的一种高速钢。
M2钢的缺点是热硬性和高温硬度略低 于W18钢，故高温切削性能稍逊。
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高性能高速钢
通过调整基本化学成分和添加其他合金元素（钴、钒、铝等），使其 性能（耐磨性和耐热性）比普通高速钢进一步提高，可用于切削高强度钢， 高温合金、钛合金等难加工材料。
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目前常用的切削刀具的材料
目前常用的切削刀具的材料
切削刀具是机械加工中不可或缺的一种工具，广泛应用于机床加工、模具加工、数控
加工等领域。
根据不同的工件材料和加工工艺，切削刀具的材料也存在多种选择。
目前常
用的切削刀具的材料有以下几种。
1.高速钢
高速钢是一种高合金的不锈钢，主要组成成分为碳素、钨、钒、铬、锰等元素。
由于
高速钢具有良好的热稳定性和耐磨性，因此被广泛应用于各种机械加工领域，如车削、铣削、钻削、刨削等。
高速钢刀具的优点是成本低、加工效率高，但脆性大，容易发生断裂。
2.硬质合金
硬质合金是由钨、钴、铁等金属粉末按一定比例混合，经加压、烧结而成。
硬质合金
具有高硬度、高强度、良好的耐磨性和抗腐蚀等特点，因此被广泛应用于切削领域。
硬质
合金刀具的优点是硬度高、耐磨性好，但成本较高。
3.陶瓷
陶瓷刀具是指由氧化铝、氮化硅等陶瓷材料制成的刀具。
陶瓷刀具具有高硬度、高耐
磨性、耐高温等特点，被广泛应用于高硬度材料如铸铁、钢铁等的加工中。
陶瓷刀具的优
点是切削自锐性好、耐磨性强、耐高温，但成本高，易破碎。
4.CBN
5.PCD
PCD是聚晶金刚石的简称，由人造金刚石微晶粉末，与金属粉末经高温高压处理而成。
PCD刀具具有高硬度、高耐磨性、良好的导热性和稳定性等特点，在加工铸铁、铝合金、
钛合金等材料中效果较好。
PCD刀具的优点是硬度高、耐磨性好，但成本较高。
总之，随着工艺的不断发展，切削刀具的材料也不断有新的材料涌现，未来的切削刀
具将更加科技化和高效化。
刀具材料对金属切削性能的影响
刀具材料对金属切削性能的影响切削加工是一种常用的金属加工方法，针对不同的金属材料，我们需要选择合适的刀具材料以达到最佳的切削效果。
刀具材料的选择将直接影响到加工过程中的切削性能，如切削力、切削温度、切削速度、切削表面质量等。
本文将重点探讨刀具材料对金属切削性能的影响。
1. 高速钢刀具高速钢刀具是应用最为广泛的刀具材料之一，它具有良好的耐磨性和热稳定性。
高速钢刀具适用于中等强度金属的切削加工，如碳钢、合金钢等。
它的主要优点是价格较低、易加工、寿命较长。
然而，高速钢刀具在高温环境下容易产生热软化现象，导致切削刃失去硬度，限制了其应用范围。
2. 硬质合金刀具硬质合金刀具由钨钴合金和碳化物组成，具有优异的硬度和耐磨性。
它适用于高硬度金属的切削加工，如铸铁、不锈钢等。
硬质合金刀具的耐磨性远远超过高速钢刀具，因此寿命较长。
然而，硬质合金刀具的价格相对较高，易受冲击和振动环境的影响。
3. 陶瓷刀具陶瓷刀具主要由氧化铝和氮化硅等耐磨材料制成，具有极高的硬度和耐磨性。
它适用于高速切削和高硬度金属的加工，如钢铁、钛合金等。
陶瓷刀具的主要优点是高温稳定性好，能承受高温切削环境下的高速、高温切削，且切削力较小。
然而，陶瓷刀具容易受到冲击和振动的破损，价格较高，不适用于粗糙加工和较大切削深度。
4. 超硬刀具超硬刀具主要包括单晶金刚石和立方氮化硼刀具。
它们具有极高的硬度和耐磨性，适用于加工高硬度和高硬度脆性材料，如玻璃、陶瓷、石墨等。
超硬刀具的优点是切削力小、切削表面质量高，可实现更高的加工精度。
然而，超硬刀具的价格非常昂贵，制造和修复困难，对加工条件的要求也很高。
总结起来，刀具材料对金属切削性能的影响主要体现在刀具的耐磨性、硬度和热稳定性等方面。
不同的切削任务需要选择适合的刀具材料来实现最佳的切削效果。
在实际应用中，我们需要根据不同的金属材料特性、切削环境和加工要求等因素综合考虑，选择合适的刀具材料。
金属切削刀具材料的选择
金属切削刀具材料的选择工件的切削加工离不开金属切削刀具。
但如何选择合适的切削刀具，如何获得更好的加工效率，如何降低加工的生产成本，往往是一个简单又复杂的课题。
金属切削刀具的选择，主要根据所将要加工零件的材料来进行选择，而金属切削刀具的材料发展也是根据工件材料的发展而发展的。
从工件材料的金属性能上进行分析，金属材料可分为脆性材料、韧性材料、粘性材料，而一般的刀具材料也是根据工件的这三种特性而发展的，针对工件材料上述三种特征，国际标准对应金属切削的硬质合金材料有K、P、M三类材料，而高速钢材料也有软硬不同的各种材料。
但如何选择合适的刀具材料进行金属切割哪？这还需要从材料的这些基本特征入手分析后进行针对性的选择。
首先我们把工件材料做一下种类划分，脆性材料的特点耐磨性比较好，但强度相对较低，这类材料主要是以铸铁类材料为主，因此切削刀具的材料需要比较硬的刀具材料（K类硬质合金），一般情况下，加工铸铁类零件的硬质合金刀具材料相对的硬度比较高，耐磨性比较好，韧性较差，相比较刀具更容易产生碎裂问题；而对应韧性金属材料来说，需要刀具具有一定的韧性，同时针对材料的金属性能需要金属切削性能具备有相对的韧性和刚度才能有效地进行金属切割（P类硬质合金），刀具材料的失效形式往往以磨损为主；对粘性材料而言，材料的最大特点是粘性大，金属切割刀具经过加工表面时，被加工的金属材料容易粘接在刀具的表面和需要刀具具有良好的抗拉伸的能力，刀具材料（M类硬质合金），刀具材料的失效形式也往往以积屑瘤为主。
以上是金属切削刀具材料的三种基本性能的分析，但金属材料的性能还有相对比较大的变化，从工件材料的脆、韧、粘基本性能角度进行叠加分析，又可以得到一些新的变化，当把脆性和脆性进行二次叠加就得到了更硬的材料，如金属材料进行淬火处理后可使工件材料获得更硬（更耐磨）的超硬材料的特征；而脆性和韧性叠加可得到工件材料具有韧和艮的特征，这就是高温合金材料中镍基合金材料的基本特征；而而脆性和粘性叠加后，工件材料所体现出的加工特征是材料具有相对的强度和粘性，这就是非鉄合金材料的基本加工特征；当韧性和粘性叠加后金属材料表现出来的性能粘韧组合的性能，这与高温合金材料中钛合金材料的可加工特性相同，从金属材料的分类来看，同属高温合金材料的镍基合金和钛合金，两者材料的基本特征也是不同的，进行加工时，性能差异很大，刀具材料的选择更复杂，因此把高温合金材料又称为难加工材料；当把粘性和粘性进行二次叠加，工件材料所表现出来的特征却发生了更大的巨变，从材料本身来看工件变得很软，很容易变形，但软的材料在挤压后却展现出更硬的特征，工件材料在进行二次挤压时出现了更硬更强的特征，这就是目前复合材料（碳纤维等复合材料）的特征，一般碳纤维的复合材料的加工是目前最难选择的加工之一，刀具寿命也是最低的一种金属切割的加工，刀具材料一旦出现磨损工件材料就会发生拉丝等问题，因此加工刀具需要做的锋利而减小对工件材料的挤压作用。
金属切削中的刀具材料与硬度选择要点
金属切削中的刀具材料与硬度选择要点在金属切削加工过程中，刀具材料的选择以及硬度的设定是确保工艺顺利进行和提高加工效率的关键要点。
本文将介绍金属切削中刀具材料与硬度选择的要点，帮助读者根据实际需求选择合适的刀具材料和硬度。
1. 刀具材料的选择要点刀具材料的选择直接影响切削加工的效率和质量。
以下是一些刀具材料选择的要点：1.1 硬质合金硬质合金是一种常见的刀具材料，具有优异的硬度、耐磨性和热稳定性。
它适用于高速切削和重切削任务，特别是对于硬度较高的金属材料。
硬质合金可分为钨钼系和钛钽系两种。
钨钼系硬质合金硬度较高，适合加工硬质材料；钛钽系硬质合金热稳定性更好，适合高温加工。
1.2 高速钢高速钢是一种常用的切削材料，具有良好的热硬性和切削性能。
它适用于中等和低硬度的金属材料加工。
高速钢通常用于加工碳钢、合金钢和不锈钢等材料。
然而，高速钢的耐磨性相对较弱，加工硬度较高的金属材料时需要更频繁地换刀。
1.3 陶瓷刀具陶瓷刀具因其优异的硬度和耐磨性而在特定场合得到应用。
它适用于高硬度和脆性材料的切削加工，如铸铁、高硬度合金和陶瓷等。
然而，陶瓷刀具脆性较大，容易受到冲击而损坏，因此需要注意选择适当的切削条件。
2. 硬度的选择要点刀具的硬度选择直接关系到切削加工的质量和寿命。
以下是一些硬度选择的要点：2.1 材料硬度匹配刀具的硬度应该与加工材料的硬度相匹配。
如果刀具硬度过低，容易磨损或失去刃口锐利度；如果刀具硬度过高，容易出现断裂或撕裂等问题。
因此，需要根据加工材料的硬度选择合适的刀具材料和硬度。
2.2 加工材料的性质加工材料的性质也影响着刀具硬度的选择。
例如，对于硬度较高的材料，需要选择硬度较高的刀具来保证切削效果和刀具寿命。
对于易切削的材料，选择硬度稍低的刀具可以提高加工效率和表面光洁度。
2.3 加工条件加工条件（例如切削速度、进给量和切削液的使用）对刀具的硬度选择也有影响。
在高速切削和重切削任务中，通常需要选择硬度较高的刀具来抵抗热和磨损。
看看金属切削刀具材料的“四大家族”
金属切削是制造业中最基本的加工方法，它是利用刀具切除被加工零件多余材料，从而获得合格零件的过程。
选择合适的刀具材料对于加工效率和加工质量起着至关重要的作用。
优质切削刀具应该具有较高的硬度和耐磨性、足够的强度和韧性、较高的耐热性、良好的工艺性与经济性、较好的导热性和较小的膨胀系数。
在各种材料中，可能针对以上各个方面，有各自不同的表现，这就需要加工人员综合分析各方面要求，选择一种最理想的搭配结果。
常用的刀具材料主要分为四大类：工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬质刀具材料，下面我们来看一下这四大类各自的特点是什么。
工具钢刀具:用来制造刀具的工具钢又包括碳素工具钢、合金工具钢和高速钢。
其主要特点是耐热性差但抗弯强度高，价格便宜，焊接与刃磨性能好。
广泛应用于中低速切削的成形刀具，不适合高速切削。
碳素工具属于特殊质量非合金钢，加工性良好且价格便宜，在工具钢中用量较大。
碳素工具钢在热处理后可以获得很高的硬度，但在切削温度高于250到300摄氏度时，马氏体会发生分解，使硬度降低。
再加上其碳化物分布不均匀，淬火后变形较大，易产生裂纹，且淬透性差、淬硬层薄，只适于用于低速切削刀具，如锉刀、手用锯条等。
合金工具钢是在碳素工具钢基础上加热铬、钨、钒等合金元素，以提高其淬透性、韧性、耐磨性和耐热性的一类钢种。
热硬性达到325至400摄氏度，允许的切削速度为每分钟10到15米，因此主要用于低速加工工具如丝锥、板牙等。
高速钢是含有较多的钨、钼、铬、钒等元素，高硬度、高耐磨性的工具钢，综合性能较好，是应用范围最广的一种刀具材料。
高速钢经热处理后硬度达62到66HRC，抗弯强度为3.3GPa，耐热性为600摄氏度左右，且热处理变形小、能锻造、易磨出较锋利的刃口，常用于制造结构复杂的成形刀具和孔加工刀具。
硬质合金刀具:硬质合金是由难熔金属的硬质化合物与粘结金属通过粉末冶金制成的一种合金材料，其在硬度、强度、韧性、耐热性、耐磨性和耐腐蚀性等方面都要高于工具钢，是当今最主要的刀具材料之一。
金属切削原理与刀具_1.1刀具材料应具备的性能和种类
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二.刀具材料的分类
（一）普通刀具材料 2．硬质合金 （4）我国硬质合金刀具的发展以及世界主要生产企业 德国：克努伯公司维迪阿厂 （鲁尔） 美国：通用电气公司、肯纳金属公司、亚当斯碳化物公司 瑞典：山特维克公司
• 日本：三菱金属矿业公司、东芝坦嘎络依公司（川崎、名古屋 、大阪工厂）、住友电气工业公司 • 英国：山特维克英国公司、美国肯纳金属英国公司 • 奥地利：普兰西金属工厂（三年一次普兰西国际会议） • 中国：株洲硬质合金有限公司、自贡硬质合金有限公司
二.刀具材料的分类
• （二）特殊材料刀具 • 1．陶瓷刀具 • （1）材料组成：主要由硬度和熔点都很高的Al2O3、 Si3N4等氧化物、氮化物组成，另外还有少量的金属 碳化物、氧化物等添加剂，通过粉末冶金工艺方法 制粉，再压制烧结而成。 • （2）常用种类：Al2O3基陶瓷和Si3N4基陶瓷 • （3）优点：有很高的硬度和耐磨性，刀具寿命比硬 质合金高；具有很好的热硬性，摩擦系数低，切削 力比硬质合金小，用该类刀具加工时能提高表面光 洁度。 • （4）缺点：强度和韧性差，热导率低。陶瓷最大缺 点是脆性大，抗冲击性能很差。 • （5）适用范围：高速精细加工硬材料。
• • • • • • • • • • • • • • • （一）普通刀具材料 1．高速钢 （3）高速钢的分类 ①普通高速钢 A、钨系高速钢 。常用牌号：W18Cr4V 优点：钢磨削性能和综合性能好，通用性强。 缺点：碳化物分布常不均匀，强度与韧性不够强，热塑性差，不宜制造成大截 面刀具。 B、钨钼钢 常用牌号：W9Mo3Cr4V 优点：减小了碳化物数量及分布的不均匀 缺点：高温切削性能和W18相比稍差。 ②高性能高速钢 9W18Cr4V 优点：具有较强的耐热性 缺点：强度与韧性较普通高速钢低，高钒高速钢磨削加工性差。 ③粉末冶金高速钢 优点：无碳化物偏析，提高钢的强度、韧性和硬度，硬度值达69～70HRC；保 证材料各向同性，减小热处理内应力和变形；磨削加工性好，磨削效率比熔炼 高速钢提高2～3倍；耐磨性好。 牌号的表示方法
刀具磨损快的解决方法
刀具磨损快的解决方法
1、选择合适的刀具材料
硬质合金是由碳化钛、碳化钙以及钻等材料用粉末冶金方法制造而成的，也是目前主要的刀具材料之一，通常是将硬质合金刀片固定在刀体上使用，适用于切削铸铁、钢材以及不锈钢等工件材料。
高速钢具有较高的硬度和耐磨性，被广泛用于制造车刀、铳刀以及拉刀等。
合金钢是由碳、铁以及加入其它合金元素组成的，在硬度和耐磨性上不如高速钢，但价格比较便宜，用于制造复杂形状的低速刀具。
2、选择专用切削液
专用切削液里含有硫化极压抗磨添加剂，添加剂的释放可以有效保护刀具，减少刀具磨损，提高加工精度。
这种切削液在粘度和导热系数等方面都通过了严格的测试，可以满足各种切削工艺要求。
3、考虑刀具性能刀具的性能要求通常会涉及到耐磨性、抗冲击性以及使用寿命等方面。
现在所用的金属切削刀具材料种类繁多，包括从切削速度低、耐磨性差的高速钢刀具到切削速度高、耐磨性好的石刀具，而刀具硬度越高，耐磨性也就越好。
涂层材料具有较好的耐热性、较高的硬度以及多层涂层技术，使涂层硬质合金刀具具有较大的工作范围和较长的使用寿命。
硬质合金刀具成分
硬质合金刀具成分
一、硬质合金刀具简介
硬质合金刀具是指以碳化钨（WC）和钴（Co）为主要成分的刀具。
它具有极高的硬度和耐磨性，因此广泛应用于加工各种钢材、铸铁、有色金属等材料。
与高速钢刀具相比，硬质合金刀具具有更高的切削速度和更长的使用寿命，从而提高了加工效率。
二、硬质合金刀具的成分
硬质合金刀具的主要成分是碳化钨（WC）和钴（Co）。
其中，碳化钨是硬质合金刀具的主要成分，提供了刀具的高硬度和耐磨性。
钴则作为粘结剂，将碳化钨粉末粘结在一起，形成具有一定强度的硬质合金材料。
此外，为了调节硬质合金的性能，还可以添加其他元素，如碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）等。
这些添加元素可以改善硬质合金的韧性、抗热性、抗腐蚀性等性能。
三、硬质合金刀具成分的重要性
碳化钨的含量决定了硬质合金刀具的硬度、耐磨性和耐热性。
碳化钨含量越高，硬度越高，耐磨性越好，但韧性会降低。
因此，需要根据不同的加工需求选择不同碳化钨含量的硬质合金刀具。
钴作为粘结剂，对于保持硬质合金的结构稳定性和抗热性起着重要作用。
在高温下，钴可以减缓碳化钨的聚集速度，从而提高硬质合金的抗热性。
其他添加元素如碳化钛、碳化钽等可以改善硬质合金的韧性、抗热性和抗腐蚀性。
这些元素可以在硬质合金中形成复合碳化物，提高硬质合金的耐磨性和韧性。
四、总结
硬质合金刀具的成分对于其性能具有重要影响。
通过调整碳化钨、钴以及其他添加元素的含量，可以获得不同性能特点的硬质合金刀具，以满足不同的加工需求。
在选择和使用硬质合金刀具时，需要充分考虑其成分和性能特点，以达到最佳的加工效果。
刀具材料的种类
刀具材料的种类
刀具材料的种类有很多，以下是一些常见的刀具材料：
1. 钢：钢是最常用的刀具材料，具有良好的强度、韧性和耐磨性。
常见的钢材包括碳钢、不锈钢和合金钢。
2. 高速钢（High Speed Steel，简称HSS）：HSS是一种高硬度、高热稳定性的刀具材料，适用于高速切削和磨削操作。
3. 硬质合金（硬质合金）：硬质合金是由金属碳化物颗粒（如钨碳化钨WC）与金属结合相组成的材料。
硬质合金具有优异的硬度和耐磨性，通常用于切削工具和钻头。
4. 陶瓷：陶瓷刀具具有优异的硬度和耐磨性，通常用于高速切削和精加工。
5. 金刚石：金刚石是世界上最硬的材料，具有很高的热导性和耐磨性。
金刚石刀具适用于高速切削和非铁金属的加工。
6. 刚玉：刚玉是一种具有极高硬度和耐磨性的陶瓷材料，常用于切削和磨削工具。
这只是一些常见的刀具材料，还有其他特殊材料和合金也可以用于制造刀具，具体选择会根据不同的切削工艺和材料进行。
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。
希望以上内容能够对您有所帮助。
加工中的车刀材质常见的有哪几种
在加工生产中，工具的使用十分重要，为了让车刀在车床上进行良好的切削，正确准备和使用刀具至关重要。
不同的工作需要需要不同形状的车刀，切削不同的材料要求不同刀口的刀角。
因此如何选择车刀材料，是车刀使用的过程中需要考虑的因素之一。
刀具材质的改良和发展对于金属加工发展有着重要意义，良好的刀具可以有效、快速的完成切削工作，还可以保持良好的刀具寿命。
而在生产中，常用的车刀材质主要有以下几种：1、高碳钢高碳钢车刀使用的是含碳量为0.8%—1.5%之间的碳钢，这种刚经过淬火后硬化，因为切削的摩擦很容易导致回火软化，被高速钢等其他刀具取代。
一般比较适合用于软金属材料的切削。
2、高速钢高速钢作为一种钢基合金，又称为白车刀，含碳量在0.7—0.85%之间，碳钢中加入了W、Cr等合金元素。
例如高速钢材料中含有18%钨、4%铬以及4%钒，这种材质制成的高速钢车刀在摩擦的时候热度会高达6000℃。
适合转速1000rpm的螺纹车削。
3 、非铸铁合金刀具这是钴、铬及钨的合金，在进行切削加工的过程中有一定难度，以铸造形成制造，因此又被称为超硬铸合金，这种刀具的韧性以及耐磨性比较高，一般在8200℃的温度下硬度不会受到影响，而且抗热程度也比高速钢要高，适合用在高速以及较深的切削工作。
4、烧结碳化刀具碳化刀具为粉未冶金的产品，碳化钨刀具主要成分为50%—90%钨，其中加入了钛、钼、钽等粉末作为结合剂，再通过加热烧结完成。
这种刀具与其他材料相比硬度均高，是最硬高碳钢的三倍，适用于切削较硬金属或石材。
5 陶瓷车刀陶瓷车刀是有氧化铝粉末制成，添加了少量元素，经过高温烧结。
在硬度、抗热性、切削速度上比碳化钨高。
但是由于质地较脆，不能进行非连续或者重车削，只适合高速精削。
6 钻石刀具这种材质在进行高级表面加工时，可以使用圆形或者表面刃缘的工业用钻石来进行光制。
客养可以得到更光滑的表面，用户做铜合金或者轻合金的精密车削。
在车削时使用高速度，最低需要在60—100m/min。
刀具材料的种类
刀具材料的种类一、高速钢高速钢是指钢中含有大量合金元素，能够在高温高速切削条件下保持较高硬度和耐磨性的钢材。
高速钢具有优异的耐磨性、热硬性、切削性和韧性等特点，广泛应用于刀具制造领域。
高速钢按成分可分为W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等不同种类，具有不同的硬度和使用范围。
二、硬质合金硬质合金是一种由钨钴合金制成的刀具材料，具有极高的硬度和耐磨性。
硬质合金具有优异的切削性能，可以用于高速切削、精密切削和重负荷切削等工艺。
硬质合金常用于制作刀片、铣刀和钻头等刀具。
三、陶瓷刀具陶瓷刀具是一种以氧化锆或氮化硅等陶瓷材料制成的刀具。
由于陶瓷材料具有极高的硬度和耐磨性，陶瓷刀具具有出色的切削性能和耐高温性能。
陶瓷刀具广泛应用于高温合金、玻璃、陶瓷等硬脆材料的加工。
四、金刚石刀具金刚石刀具是以金刚石颗粒为刀具表面的切削工具。
金刚石是目前已知最硬的材料，具有极高的硬度和耐磨性，适用于切削硬度较高的材料，如石英、玻璃、陶瓷、大理石等。
金刚石刀具主要用于宝石加工、石材加工和高速切削等领域。
五、涂层刀具涂层刀具是将一层或多层特殊涂层覆盖在刀具表面的刀具。
涂层可以提高刀具的硬度、耐磨性和热稳定性，从而延长刀具的使用寿命。
常见的涂层材料有氮化钛、氮化铝、碳化钛等。
涂层刀具广泛应用于汽车制造、航空航天和模具加工等领域。
六、多晶立方氮化硼刀具多晶立方氮化硼刀具是一种由多晶立方氮化硼制成的刀具材料。
该材料具有极高的硬度和耐磨性，能够在高温和高速切削条件下保持良好的切削性能。
多晶立方氮化硼刀具广泛应用于高硬度材料的切削加工，如硬质合金、陶瓷等。
七、超硬合金刀具超硬合金刀具是一种由金属碳化物或金属氮化物固溶体制成的刀具材料。
超硬合金刀具具有极高的硬度和耐磨性，适用于加工高硬度材料，如钢、铁、铝等。
超硬合金刀具广泛应用于机械加工、汽车制造和航空航天等领域。
以上就是刀具材料的主要种类。
不同的刀具材料适用于不同的加工材料和加工条件，选择合适的刀具材料能够提高切削效率和加工质量，降低生产成本。
金属切削刀具材料选择
金属切削刀具材料选择
目前所使用的金属切削刀具材料主要有五类：高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、聚晶金刚石。
1.根据数控加工对刀具的要求，选择刀具材料的一般原则是尽可能选用硬质合金刀具。
只要加工情况允许选用硬质合金刀具，就不用高速钢刀具。
2.陶瓷刀具不仅用于加工各种铸铁和不同钢料，也适用于加工有色金属和非金属材料。
使用陶瓷刀片，无论什么情况都要用负前角，为了不易崩刀，必要时可将刃口倒钝。
陶瓷刀具在下列情况下使用效果欠佳；短零件的加工；冲击大的断续切削和重切削；铍、镁、铝和钛等的单质材料及其合金的加工（易产生亲和力，导致切削刃剥落和崩刀）。
3.金刚石和立方氮化硼都属于超硬刀具材料，它们可用于加工任何硬度的工件材料，具有很高的切削性能，加工精度高，表面粗糙值小。
一般可用切削液。
聚晶金刚石刀片一般引用于加工有色金属和非金属材料。
立方氮化硼刀片一般适用加工硬度大于450HBS的冷硬铸铁、合金结构钢、工具钢、高速钢、轴承钢，以及硬度不小于350HBS的镍基合金、钴基合金和高钴粉末冶金零件。
4.从刀具的结构应用方面，数控加工应尽可能采用镶块式机夹可转位刀片以减少刀具磨损后的更换和预调时间。
5.选用涂层刀具以提高耐磨性和耐用度。
2-1_金属切削刀具
（1）圆周铣削法（周铣法） 周铣法有两种铣削方式： 逆铣法和顺铣法。
逆铣法和顺铣法
逆 铣：铣刀旋转切入工件的方向与工件的进给方向相反。 顺 铣：铣刀旋转切入工件的方向与工件的进给方向相同。
逆铣的加工特点
逆铣时
逆铣时，刀齿的切削厚度从ac=0至acmax,切削平稳; 同时，工件表面受到较大的挤压应力，冷硬现象严重， 加剧刀齿磨损，并影响已加工表面质量。 逆铣时刀齿是从切削层内部开始工作的，当工件表面 有硬皮时，对刀齿没有直接影响； 同时作用于工件上的进给力Ff与其进给方向相反，使 铣床工作台进给机构中的丝杠螺母始终保持良好的右侧面 接触，因此进给速度比较平稳。 （下图所示）
⑵铣削加工
⑶端面铣刀
端面铣刀
.
端铣刀的几何角度 端铣刀的每个刀齿类似车刀， 有主、副切削刃和过渡刃。在正 交平面系内端铣刀的标注角度有： γo、αo、kr、k’r和λs。 硬质合金端铣刀
硬质合金端铣刀
⑷铣削方式
.
3. 铣削方式及合理选用
不同的铣削方式对刀具的耐用度、工件的加工表面粗 糙度、铣削过程的平稳性及切削加工的生产率等都有很大 的影响。
图： 铰刀的结构
3、铣刀
常用的铣刀有： 圆柱铣刀----用来铣削工件上的小的平面。 键槽铣刀----专用来铣削外键槽。 盘状铣刀----用来铣削各种窄槽或小的台阶面。 端面铣刀----用于铣削较大的工件平面。
⑴各种铣刀
a)圆柱形铣刀 b)硬质合金面铣刀 c)错齿三面刃铣刀 d)锯片铣刀 e)立铣刀 f)模具铣刀 g)键槽铣刀 h)单角铣刀 i)双角铣刀 j）成形铣刀
用途：用于对中
小直径孔的精加工， 精绞后，孔的表面 粗糙度可达 1.6～0.8 μm ；还 可用来加工锥销孔
刀具材料选择在金属切削中的影响因素分析
刀具材料选择在金属切削中的影响因素分析简介：切削是一项重要的制造工艺，广泛应用于机械加工、制造业等领域。
刀具作为切削过程中最关键的工具之一，其材料选择对于切削性能和加工效率具有重要影响。
本文将分析刀具材料选择在金属切削中的主要影响因素，并提供准确的回答。
一、材料刚度与强度刀具材料的刚度与强度是影响切削性能的重要因素之一。
在金属切削过程中，刀具需要面对高速旋转、较大切削力和高温等极端工况。
因此，选择具有较高刚度和强度的材料可以提高刀具的稳定性和寿命。
通常，刚度和强度较高的硬质合金、陶瓷刀具等材料适用于高强度材料的切削。
二、热稳定性在金属切削中，刀具与金属工件之间会产生剧烈的摩擦和高温，因而需要选择具有良好热稳定性的材料。
热稳定性材料能够保持刀具的硬度和耐磨性，降低因高温引起的材料软化和熔化等问题。
通常，高速钢、碳化钨钢等材料具有较好的热稳定性，适合应对高温工况下的金属切削。
三、耐磨性耐磨性是刀具材料选择的关键考虑因素之一。
切削过程中，刀具与工件之间存在较大的摩擦和接触压力，容易导致刀具表面磨损和失效。
因而选择具有优异耐磨性的材料可以延长刀具的使用寿命和切削效率。
多数情况下，硬质合金、涂层刀具以及陶瓷刀具等材料具备良好的耐磨性，适合金属切削。
四、导热性导热性是刀具材料选择时需要重点考虑的因素之一。
在金属切削中，切削区域的高温对切削性能和刀具寿命有重大影响。
选择具有较高导热性的材料可以快速带走切削区域的热量，减少刀具的热应力，提高切削稳定性和刀具寿命。
铜基合金、钨铜合金等具有良好导热性的材料可应用于高温切削。
五、加工性能刀具材料的加工性能对金属切削过程的效率和成本有着重要影响。
选择具有良好加工性能的材料可以保证刀具的制造成本和生产效率。
常见材料中，高速钢具有良好的可锻性和可加工性，广泛应用于各种金属切削。
结论：刀具材料的选择在金属切削中具有重要影响。
刚度与强度、热稳定性、耐磨性、导热性以及加工性能是影响刀具材料选择的主要因素。
金属切削刀具基本知识
车刀角度的标注方法
说明
刀刃上各点基面是不同的（如直角偏刀的刃倾角较大时）：
工件中心等高面
V
VA
VB
Pr
A B Pr1 Pr2
24
刀具角度的标注方法
5
各种切削运动
6
2、工件上形成的三个表面
已加工表面：新形成的工件表面。 待加工表面：即将切除的工件表面。
加工表面：刀刃正在形成的工件表面
加工表面 待加工表面 主 运 动 待加工表 主运动 进给运动 已加工表面 面 已加工表面
进给运动 加工表面
图 2—1 切削运动和工件表面
7
3、切削速度的方向
21
车刀标注角度参考系
22
3、刀具角度的标注方法
a 0
a0
kr k r
0
b
S 说明： 主切削刃上各点的基面一般不相同（仅当刃倾角λ ＝0时除外）。 刀具角度参考系和标注角度 仅当刀尖安装在工件中心等高面时，刀尖处的基面平行于车刀的底面。 无特别说明，刀具的角度都是指刀尖处一小段的刀具角度。
解：
v =πdn/1000 = π·62· 4/1000 = 0.779 m/s f = vf /n = 2/4 = 0.5 mm/r ap = (dw-dm)/2=(62-56)/2=3 mm
t =(l+l1+l2)/ vf =(110+3+0)/2=56.5 s
12
6、切削层参数
切削层参数 切削层参数包括：切削深度 a p 、切削厚度 ac 、 切削宽度 a w和切削层截面面积 Ac。这些参数会 在本课程中用到。
1、构成刀具切削刃的三面二刃一尖
前刀面 副切削刃 切削部分 主切削刃 副后刀面 后刀面 刀柄
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硬质合金
组成与特点 硬质合金是将一些难熔的、高硬度的合金碳化物微米数 量级粉末与金属黏结剂按粉末冶金工艺制成的刀具材料。常 用的合金碳化物有WC、TiC、TaC、NbC等，常用的黏结剂 有Co以及Mo、Ni等。 硬质合金具有高硬度、高熔点和化学稳定性好等特点。 因此，硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性均超过高速钢，其 缺点是抗弯强度低，冲击韧性差，；由于硬质合金的常温硬 度很高，很难采用切削加工方法制造出复杂的形状结构，故 可加工性差。 硬质合金的性能取决于化学成分、碳化物粉末粗细及其 烧结工艺。
特点：有更高的硬度、高温硬度、韧性和耐磨性。
应用：用于钢料和难加工材料的半精加工和精加工。 (4) TiC基硬质合金。TiC基硬质合金是以TiC为主体，Ni与 Mo为黏结剂，并加入少量其他碳化物而形成的一种硬质合金。 如：YN10和YN05。其具有比WC基硬质合金更高的耐磨性、
耐热性和抗氧化能力，但热导率低和韧性较差。
常用硬质合金的分类、性能及应用
硬质合金按化学成分可分为四类：钨钴类(YG类)、钨 钴钛类(YT类)、含添加剂的硬质合金(YW类)、TiC基硬质合 金(YN类)。其中前面三类的主要成分为WC，可统称为WC 基硬质合金。 (1) 钨钴类硬质合金。YG3、YG6X和YG8等。YG代表 钨钴类硬质合金，后面数字表示Co的含量，细颗粒的硬质合 金有较高的抗弯强度和耐磨性。 应用：加工形成短切屑的铸铁、有色金属及非金属等脆 性材料。加工铸铁等脆性材料时，切屑呈崩碎状，对切削刃 的冲击较大，切削力与切削热都集中在刀尖附近。而YG类 硬质合金抗弯强度和韧性及导热性较高，故可满足要求。
件下工作的。因此，刀具材料应具备以下基本性能。
1 硬度高、耐磨性好 2 足够的强度和韧性 3 耐热性好
【1‐1】
撞击 断裂 摩擦
强烈冲击
高温高热
4 导热性好 5．工艺性好
6、经济性好
四 刀具材料分类
金属陶瓷
高 速 钢
高速钢是富含W、Cr、Mo(钼)、V等合金元素的高合金
工具钢。在工厂中常称为白钢或锋钢。
特点 与碳素工具钢、合金工具钢相比，高速钢的热硬性很高， 在切削温度高达500℃～650℃时，仍能保持60HRC的高硬
度，因此允许切削速度可提高l～2倍(25m/min～30m/min)。
同时，高速钢还具有较高的耐磨性以及较高的强度和韧性。
与硬质合金相比，其最大优点是可加工性好并具有良好 的综合力学性能。其退火硬度为207HBS～255HBS，与优 质中、高碳钢的退火硬度相近，能够用一般材料刀具顺利切 削加工出各种复杂形状；在加热状态下(900℃～1100℃)能 反复锻打制成所需的毛坯；高速钢的抗弯强度是硬质合金的 3～5倍，冲击韧性是硬质合金的6～10倍；经过仔细研磨， 高速钢刀具钝圆半径可小于，其锋利性比硬质合金优良。 总之，高速钢的切削性能比工具钢好得多，而可加工性 能又比硬质合金好得多。
应用：钢、铸铁及塑性大的材料(如紫铜)的半精加工和 精加工，对于冷硬铸铁、淬硬钢等高硬度材料加工特别有效； 但不适于机械冲击和热冲击大的加工场合。
超硬刀具
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 (1) PCD金属切削刀具 PCD刀具：高硬度、高耐磨性、高导热性及低摩擦系数 工件：有色金属及耐磨非金属材料
超硬刀具
刀具结构：焊接式PCD刀具和可转位式PCD刀片。
可转位刀片可装夹在各种数控机床的刀杆、刀夹或刀盘 上，用于高可靠性的大批量加工。
超硬刀具
(2) PCBN金属切削刀具 PCBN刀具结构：焊接式和可转位式刀片两类。 焊接式PCBN刀具是将PCBN刀坯焊接在钢基体上经刃磨 而成，主要有车刀、镗刀、铰刀等。 被切削工件：耐磨黑色金属的加工。 转位结构的PCBN刀片（主要为车刀片和铣刀片）一般 是在可转位硬质合金刀片的一个角上镶焊一块PCBN刀 坯，经刃磨而成。
W18Cr4V(简称W18)，含C量为0.7%～0.8%，含W18%，
Cr4%、V1%。此类高速钢综合性能较好，可制造各种复杂 刃型刀具。
(2) 钨钼系高速钢。它是以Mo代替部分W发展起来的一
种高速钢，典型牌号是W6Mo5 Cr4V2(简称M2)，含碳量为 0.8%～0.9%，含W6%、Mo5%、Cr4%、V2%。
二 刀具材料的发展及现状
近年来，随着数控加工技术的迅猛发展以及数控机床的普
遍使用，超硬刀具的应用也日渐普及起来。
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。
三 刀具材料应具备的基本性能
刀具切削部分是在高温、高压及剧烈摩擦的恶劣条
与W18Cr4V相比，优点是碳化物含量相应减少，而且颗 粒细小分布均匀，因此抗弯强度、塑性、韧性和耐磨性都略 有提高，适于制造尺寸较大、承受冲击力较大的刀具(如滚 刀、插刀)；又因Mo的存在，使其热塑性非常好，故特别适
于轧制或扭制钻头等热成形刀具。其主要缺点是可磨削性略
低于W18Cr4V。
2. 高性能高速钢 高性能高速钢是在普通高速钢成分中再添加一些C、V、 Co(钴)、Al(铝)等合金元素，进一步提高耐热性能和耐磨性。 这类高速钢刀具的耐用度为普通高速钢的1.5～3倍。
在金属切削加工中，刀具材料的切削性能直接影 响着生产效率、工件的加工精度和已加工表面质 量，刀具消耗和加工成本。
二 刀具材料的发展及现状
碳素工具钢、合金工具钢 高速钢 硬质合金 金属陶瓷 陶瓷 粉末冶金高速钢 涂层刀具
CBN
金刚石
二 刀具材料的发展及现状
在现代切削加工中，刀具材料以硬质合金 和高速钢用得最多，几乎各占一半。在二 者基础上均研制出许多新品种，其性能不 断提高，在机械加工中发挥着重要作用。
第二章 刀具材料
刀具材料发展概况
金属切削加工的历史与发展 了解 刀具材料的发展及现状
刀具材料的基本性能 刀具材料的分类及性能
掌握
一 金属切削加工的历史与发展
金属切削加工的历史也是工件材 料和刀具材料的发展历史
什么是切削？
【1‐1】
撞击 断裂 摩擦
强烈冲击
高温高热
什么是切削？
【1‐1】
刀具硬度必须达到工件材质的3倍以上
思考题：
刀具切削性能的好坏，取决于刀具的哪三个方面？
硬质合金是用什么方法制成的？
高速钢刀具加工材料的范围？ YG类硬质合金主要用于加工铸铁、有色金属及非 金属，为什么？ YT类硬质合金主要用于加工钢料，为什么？
思考题：
粗、精加工时，硬质合金刀具的含钴（Co） 有什么不同？ 刀具切削部分的材料分为哪些类？ 理想的刀具材料应该同时具有哪些性能？
应用：高速钢仍是世界各国制造复杂、精密和成形刀具 的基本材料，是应用最广泛的刀具材料之一。
常用高速钢材料的分类与性能及应用 分类：普通高速钢、高性能高速钢和粉末冶金高速钢。 1. 普通高速钢 特点：工艺性能好，具有较高的硬度、强度、耐磨性和 韧性。可用于制造各种刃形复杂的刀具。切削普通钢料时的 切削速度通常不高于40m/min～60m/min。 普通高速钢又分为钨系高速钢和钨钼系高速钢两类。 (1) 钨系高速钢。这类高速钢的典型牌号为
目前通过哪些途径提高高速钢的切削性能？
作业
刀具在什么条件下工作？现代刀具材料必须具备的
基本性能？ 以高的切削效率加工难加工材料的理想刀具材料应 具有哪些性能？
我国研制的无钴高速钢，是在W6Mo5Cr4V2的基础上增加铝、
碳的含量，以提高钢的耐热性和耐磨性，并使其强度和韧性 不降低。 3. 粉末冶金高速钢 粉末冶金高速钢：是将熔炼的高速钢液用高压惰性气体 雾化成细小粉末，将粉末在高温高压下制成刀坯，或压制成 钢坯然后经轧制(或锻造)成材的一种刀具材料。 特点：与熔炼高速钢相比，由于碳化物细小，分布均匀， 热处理变形小，因此粉末冶金高速钢耐磨性好和可磨削性均 得到显著改善。 应用：适于制造切削难加工材料的刀具，特别适于制造 各种精密刀具和形状复杂的刀具。
注意：当加工淬硬钢、高强度钢和奥氏体不锈钢等难加
工材料时，由于切削力大，且集中在切削刃附近，如选用YT
类硬质合金易造成崩刃，故选用YG类硬质合金更为合适。
(3) 含添加剂的硬质合金。是在YG类、YT类硬质合金的基
础上加入适当的添加剂(合金碳化物TaC、NbC)所形成的硬质
合金新品种。如：YA6、YW1和YW2等几种，其中YW类又称 为通用硬质合金。
铁
高 速 钢
硬 质 合 金
陶 瓷
金 属 陶 瓷
涂 层 硬 质 合 金
超 高 压 烧 结 体
可提高加工效率的工具材料
刀具材料的历史
1975金刚石烧结体
1980年陶瓷Si3N4类、AI2O3-TiC类 最近，又出现了硬质合金基体的表面生成金刚石
结晶的技术。
二 刀具材料的发展及现状
刀具技术的进步，体现在刀具材料、刀具结构、 刀具几何形状和刀具系统四个方面。
我国的新型刀具
添加稀土元素的硬质合金是刀具材料新品种之一。我国 稀土元素资源丰富，对稀土硬质合金的研究开发，领先
于其他国家。
经过测试，添加稀土元素后硬质合金的组织比较致密； 室温硬度和高温硬度有所改善；断裂韧性和抗弯强度显 著提高，分别提高20%和10%以上。 通过一些试验，稀土硬质合金与无稀土元素的原刀片相 比，耐磨性和使用寿命均有不同程度的提高。
(2) 钨钴钛类硬质合金。YT5、YT14、YT15、YT30等。
YT表示钨钴钛类硬质合金，数字表示TiC的含量。与YG类硬 质合金相比，YT类硬质合金中由于含有硬度较高的TiC，故 该类硬质合金的硬度、耐磨性和抗氧化能力较高，但其导热 性能、抗弯强度和韧性、可磨削性和可焊性却有所降低。