刀具材料粉末冶金硬质合金
刀具分类
一、刀具分类刀具材料的种类很多，常用的材料有工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料四大类。
1、碳素工具钢碳素工具钢是指碳的质量分数为0.65％～1.35％的优质高碳钢。
用做刀具的牌号一般是T10A和T12A。
常温硬度60～64HRC。
当切削刃热至200～250℃时，其硬度和耐磨性就会迅速下降，从而丧失切削性能。
碳素工具钢多用于制造低速手用工具，如锉刀、手用锯条等。
2、合金工具钢为了改善碳素工具钢的性能，常在其中加入适量合金元素如锰、铬、钨、硅和钒等，从而形成了合金工具钢。
常用牌号有9SiCr、GCrl5、CrWMn等。
合金工具钢与碳素工具钢相比，其热处理后的硬度相近，而耐热性和耐磨性略高，热处理性也较好。
但与高速钢相比，合金工具钢的切削速度和使用寿命又远不如高速钢，使其应用受到很大的限制。
因此，合金工具钢一般仅用于取代碳素工具钢，作一些低速、手动刀具，如手用丝锥、手动铰刀、圆板牙、搓丝板等。
3、高速钢高速钢是一种含钨、铝、铬、钒等合金元素较多的高合金工具钢。
高速钢主要优点是具有高的硬度、强度和耐磨性，且耐热性和淬透性良好，其允许的切削速度是碳素工具钢和合金工具钢的两倍以上。
高速钢刃磨后切削刃锋利，故又称之为“锋钢”和“白钢”。
高速钢是一种综合性能好、应用范围较广的刀具材料，常用来制造结构复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、钻头、铰刀。
拉刀、齿轮刀具等。
高速钢按其用途和性能不同，可分普通高速钢和高性能高速钢；按其化学成分不同，又可分为钨系高速钢和钨钼系高速钢。
1) 普通高速钢是指加工一般金属材料用的高速钢。
常用牌号有W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。
① W18Cr4V属钨系高速钢，它具有性能稳定，刃磨及热处理工艺控制方便等优点，但因钨价较高，且使用寿命短故使用较少。
② W6Mo5Cr4V2属钨钼系高速钢，它的碳化物分布均匀，抗弯强度，冲击韧度和高温塑性都比W18Cr4V好，但磨削工艺略差。
因其使用寿命长、价格低，故被广泛使用。
硬质合金性能特点
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硬质合金性能特点
硬质合金是由难熔金属硬质化合物(WC、TiC、TaC、NbC)为硬质相和金属钻为粘结相，经过粉末冶金制成的一大类刀具材料。
由于硬质合金中的碳化物熔点高(2400～31400C)、硬度高(1800—3200HV)、弹性模量高(291～710GPa)、化学稳定性好和热稳定性好，其硬度、耐磨性和耐热性，都远高于高速钢。
硬质合金的硬度为89～94HRA(74～83HRC)，大大高于高速钢的硬度83～86、5HRA(62～70HRC)。
硬质合金的耐热性为800～1000℃，远远高于高速钢的耐热性600～650℃。
硬质合金在1000～1100℃时还能保持73～76HRA的硬度。
由于硬质合金的常温硬度和高温硬度高，它的耐磨性和切削速度分别比高速钢高15～20倍和4一10倍。
它的抗弯强度一般为900～2200MPa。
由
于科技的进步，有的硬质合金的抗弯强度可达3500～4000MPa，达到或高于高速钢的抗弯强度，可以制造小直径钻头、立铣刀和薄的大直径锯片铣刀及各种丝锥。
用硬质合金刀具取代高速钢刀具，是切削刀具发展的趋势，这也是数控机床广泛应用的结果。
据有关资料介绍，硬质合金刀具占整个切削刀具的80%以上，可见它的性能优良。
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硬质合金硬质合金刀具材料
硬质合金硬质合金刀具材料
C、Ti
C、Ta
C、NbC等)，用Co、Mo、Ni等元素充当粘结剂而制成的粉末冶金制品。
其常温硬度可达78-82HRC，能够在800-1000℃的高温下使用，允许的切削速度是高速钢的4-10倍。
但其冲击韧性与抗弯强度远比高速钢低，因此很少做成整体式刀具。
在实际使用中，一般将硬质合金刀块用焊接或机械夹固的方式固定在刀体上。
常用的硬质合金有三大类：1、钨钴类硬质合金（代号为YG）由碳化钨和钴组成。
这类硬质合金韧性较好，但硬度和耐磨性较差，适用于加工脆性材料（如铸铁等）。
钨钴类硬质合金中含Co 越多，则韧性越好。
常用的牌号有：YG
8、YG
6、YG3，它们制造的刀具依次适用于粗加工、半精加工和精加工。
2、钨钛钴类硬质合金（代号为YT）由碳化钨、碳化钛和钴组成。
这类硬质合金耐热性和耐磨性较好，但抗冲击韧性较差，适用于切屑呈带状的钢料等塑性材料。
常用的牌号有YT
5、YTl
5、YT30等，其中的数字表示碳化钛的含量。
碳化钛的含量越高，则耐磨性越好、韧性越低。
这三种牌号的钨钛钴类硬质合金制造的刀具分别适用于粗加工、半精加工和精加工。
3、钨钛钽
（铌）类硬质合金（代号为YW）由在钨钛钴类硬质合金中加入少量的碳化钽（TaC）或碳化铌（NbC）组成。
它具有上述两类硬质合金的优点，其制造的刀具既能加工钢、铸铁、有色金属，也能加工高温合金、耐热合金及合金铸铁等难加工材料。
常用牌号有YWl和YW2。
硬质合金硬度hrc
硬质合金硬度hrc（原创实用版）目录一、硬质合金的概述二、硬质合金的硬度范围三、硬质合金的性能特点四、硬质合金的应用领域五、硬质合金的硬度表示方法正文一、硬质合金的概述硬质合金是一种由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的合金材料。
这种材料具有高硬度、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能。
硬质合金广泛应用于刀具材料、切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材等领域。
二、硬质合金的硬度范围硬质合金的硬度一般在 86～93HRA（相当于 69～81HRC）之间。
不同类型的硬质合金硬度有所差异，钴基合金和铝基合金的硬度较高，一般在HRA82-94 之间。
三、硬质合金的性能特点1.高硬度：硬质合金具有很高的硬度，可以抵抗其他硬物的压入引起凹陷变形。
2.耐磨性：硬质合金的耐磨性能很好，即使在 500℃的温度下也基本保持不变，在 1000℃时仍有很高的硬度。
3.强度和韧性：硬质合金具有较好的强度和韧性，可以应对各种切削和加工过程中的挑战。
4.耐热性：硬质合金具有较好的耐热性，可以在高温环境下保持其性能不变。
5.耐腐蚀性：硬质合金具有一定程度的耐腐蚀性能，能够在多种环境中保持其性能和形状。
四、硬质合金的应用领域硬质合金广泛应用于刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等。
此外，硬质合金还用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材等领域。
五、硬质合金的硬度表示方法硬质合金的硬度一般用 HRA 表示。
但在某些情况下，也需要用 HRC 进行表示。
硬质合金切削刀具材料介绍和基本知识
1.5 碳化物的一些主要性质
碳化物 晶格类型
Cr3C2 Mo2C WC
VC NbC TaC TiC ZrC HfC
斜方晶格 密排六方 简单六方 面心立方 面心立方 面心立方 面心立方 面心立方 面心立方
密度 g/cm3 6.68 9.18 15.7 5.36 7.56 14.48
WC-Co（YG）类硬质合金主要用于加工铸铁、有色金属和 非金属材料。加工铸铁时，切屑呈崩碎块粒，刀具受冲击很 大，切削力和切削热都集中在刀刃和刀尖附近。YG类合金有 较高的抗弯强度和冲击韧性（与YT类比较），这可减小切削 时的崩刃。同时，YG类合金的导热性较好，有利于切削热从 刀尖散走，降低刀尖温度，避免刀尖过热软化。加工有色金 属及其合金时，由于在熔化温度下有色金属及其合金不会与 WC产生熔解或熔解速度非常慢，即使在熔化温度下也不产生 化学相互作用，因此，YG类合金能成功地加工有色金属及其 合金。YG类合金的磨加工性较好，可以磨出锐利的刃口，因 此适于加工有色金属和纤维复合材料。 YG类硬质合金中含钴 量较多时，其抗弯强度及冲击韧性均较好，特别是提高了疲 劳强度，因此适于在受冲击和振动的条件下作粗加工用；含 钴量较少时，其耐磨性和耐热性较高，适合于作连续切削的 精加工用。当含钴量较少时，合金的硬度较高，耐磨性也较 好。
K类：短切屑合金，主要用于切削铸铁及有色金属， 以及包括塑料、石材在内的非金属材料。其选择原则 是：
进给量、吃刀深度
K05、K10、K20、K30、K40
切削速度
3．硬质合金牌号的合理选择
合理选择硬质合金的依据是：被加工工件的性 能和硬质合金的性能。而决定硬质合金性能的因素 很多，为成分、粒度、金相结构等，但影响最明显 的是成分。因此，要合理选择硬质合金必须了解合 金成分对使用性能的影响。
加工刀片知识点归纳总结
加工刀片知识点归纳总结一、刀片材料1.高速钢刀片：高速钢刀片是一种用途广泛的工具钢，具有良好的耐磨性和热硬性。
适用于一般的加工工艺，例如车削、铣削、切削、钻削等。
2.硬质合金刀片：硬质合金刀片由金属钨和碳化钴等合金粉末通过粉末冶金工艺制成。
硬质合金刀片具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削、重切削和精密切削等高难度加工。
3.陶瓷刀片：陶瓷刀片由氧化锆、氧化铝、碳化硅等陶瓷材料制成，具有超高硬度和优异的耐磨性，适用于高速、高温、高硬度材料的切削加工。
4.金刚石刀片：金刚石刀片具有极高的硬度和热导性，适用于加工硬脆材料，如石英、玻璃、陶瓷等。
5.立铁镍基刀片：立铁镍基刀片由立铁和镍基合金制成，具有出色的耐高温性和耐腐蚀性，适用于加工高温合金、高硬度耐热合金等材料。
6.多晶金刚石刀片：多晶金刚石刀片具有高硬度、高导热性和耐磨性，适用于高速加工铝、铜、塑料等材料。
二、刀片几何形状1.刀片角度：刀片的切削角度对于切削作用影响非常大，一般包括前角、后角、刃后角、主偏角、副偏角等。
2.刀片形状：刀片的形状影响着切削表面的质量和加工效率，主要包括平面刀片、圆弧刀片、斜面刀片、倒角刀片等。
3.刀片刃形：刀片的刃形决定了切屑的形态和加工结果，一般包括主刃、侧刃、前角、后角等。
4.刀片刃尖：刀片的刃尖质量和形状对于切削作用非常重要，在切削过程中直接接触工件，直接影响加工表面的质量。
5.刀片刃长：刀片的刃长影响着切削的稳定性和切削力的分布，一般包括刃长、刃宽、刃厚等参数。
三、刀片的热处理1.淬火：通过加热至临界温度后迅速冷却，使刀片的结构发生相变并获得高硬度。
2.回火：通过加热至一定温度后冷却，调整刀片的组织结构，提高韧性和耐磨性。
3.脱碳：在高温条件下，使刀片表面碳元素被氧化剥离，降低表面硬度和增加表面韧性。
4.氮化：在刀片表面渗氮处理，提高刀片的硬度和耐磨性。
5.表面涂层：在刀片表面涂覆涂层，用于降低刀片摩擦、提高耐磨性和延长刀片使用寿命。
刀具切削部分的材料与选择
按刀具结构，任何刀具基本上可分为两部分: 刀头与刀体或刀杆。
刀体或刀杆多采用价格稍便宜的合金工具钢或优质碳素结构钢，而刀头是直接参与切削的部分，其材料选择是加工者最感兴趣的内容。
1、刀具切削部分的常用材料刀具切削部分的常用材料有高速钢和硬质合金。
另外，超硬的陶瓷材料、立方氮化硼、金刚石等也有所应用。
刀具涂层技术近年来应用较为普遍，取得了较好的效果。
（1）高速钢：高速钢是在合金钢中加入较多的钨、铬、钼和钒等合金元素的一种刀具材料。
应用较为广泛的是W18Cr4V，这种钢有较好的综合性能，可制造各种复杂的刀具，在国内应用较为广泛。
W6Mo5Cr4V2 是增加了钼减少了钨元素的一种高速钢，其抗弯强度和冲击韧度都高于W18Cr4V，并具有较好的热塑性和磨削性能，适合制作抵抗冲击的刀具。
另外，针对一些特殊要求还开发出了部分高性能高速钢材料。
（2）硬质合金：硬质合金是由硬度和熔点很高的金属碳化物和金属粘结剂以粉末冶金的方式烧结而成的一种高性能刀具材料。
常用的硬质合金材料有钨钴类、钨钴钛类和通用硬质合金类三大类，对应ISO 标准的K、P、M 类硬质合金。
TG类硬质合金适合加工铸铁及有色金属材料，YT 类硬质合金适合加工碳钢或合金钢类的材料，而YW 类硬质合金可加工铸铁、有色金属和钢料等。
（3）超硬类材料：随着加工技术的发展，人们研究出许多超硬的刀具材料，如陶瓷、立方氮化硼(CBN)、聚晶立方氮化硼(PCBN) 和金刚石。
这些刀具材料多用于特殊场合，如高速切削、干切削、难加工材料的切削、以车代磨等。
这些材料的价格一般较高，且切削参数与过程不易掌握，对机床的刚性与切削速度甚至刀具刃磨等都有一定要求，常规加工中应用不多。
（4）刀具涂层：刀具表面涂层是提高刀具性能的重要方法之一，近年来应用较为广泛。
常用的涂层材料有碳化钛TiC、氮化钛TiN 和三氧化二铝Al2O3，单层涂层刀片使用较少，一般都采用TiC-TiN 双层复合涂层或TiC-Al2O3-TiN 三层复合涂层的技术。
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。
加工粉末冶金的超耐磨刀具材质——CBN刀具
加工粉末冶金的超耐磨刀具材质-CBN刀具（CBN刀片）粉末冶金就是说制取金属粉末，及采用成形和烧结工艺将金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）制成材料和制品的工艺技术。
它是冶金和材料科学的一个分支学科。
粉末冶金技术的应用范围十分广泛，从普通机械制造到精密仪器；从五金工具到大型机械；从电子工业到电机制造；从民用工业到军事工业；从一般技术到尖端高技术，可见粉末冶金技术在工业可以说无处不在。
粉末冶金零件的切削加工常用高硬度，耐磨性较强的刀具材料以实现高效率加工或减少换刀频次。
常用立方氮化硼材质刀具；目前立方氮化硼刀具BN-K10或BN-S50牌号CBN刀具（有CBN成型刀具和数控机夹CBN刀片两种结构）精加工粉末冶金零件效果显著，对于粉末冶金零件的粗加工，华菱开发出BN-S20或BN-S30牌号数控CBN刀片更适合大余量粗加工粉末冶金零件。
粉末冶金发展历史：粉末冶金方法起源于公元前三千多年。
制造铁的第一个方法实质上采用的就是粉末冶金方法。
而现代粉末冶金技术的发展中共有三个重要标志：1、克服了难熔金属熔铸过程中产生的困难。
1909年制造电灯钨丝，推动了粉末冶金的发展；1923年粉末冶金硬质合金的出现被誉为机械加工中的革命。
2、三十年代成功制取多孔含油轴承；继而粉末冶金铁基机械零件的发展，充分发挥了粉末冶金少切削甚至无切削的优点。
3、向更高级的新材料、新工艺发展。
四十年代，出现金属陶瓷、弥散强化等材料，六十年代末至七十年代初，粉末高速钢、粉末高温合金相继出现；利用粉末冶金锻造及热等静压已能制造高强度的零件。
粉末冶金技术的优点：1、绝大多数难熔金属及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法来制造。
2、耐用度高、精度高、表面粗糙度及适用于零件图形复杂，机加工比较难加工的零配件。
3、采取粉末冶金技术工件的性能也有提高、（强度、硬度）。
此外想必之下节约材料、减少加工量。
节约生产成本。
提高生产竞争力。
4、粉末冶金技术能保证材料成分配比的正确性和均匀性。
2024年硬质合金刀具市场前景分析
硬质合金刀具市场前景分析简介硬质合金刀具是一种由钨碳化物、钛碳化物等粉末冶金材料制成的刀具。
它具有高硬度、耐磨性好、耐高温等优点，在工业生产中得到了广泛应用。
本文将对硬质合金刀具市场的前景进行分析，以期为相关从业者提供参考。
市场概述近年来，全球制造业的快速发展推动了硬质合金刀具市场的增长。
随着工业自动化水平的提高和加工技术的不断创新，对刀具质量和性能的要求越来越高，硬质合金刀具作为高效的加工工具得到了广泛应用。
尤其是在汽车、机械、航空航天等领域，硬质合金刀具的需求量持续增加。
市场驱动因素1.制造业发展：随着全球制造业的快速发展，尤其是中国、印度等新兴市场的崛起，硬质合金刀具的市场需求量不断增加。
2.技术创新：新材料、新加工技术的不断涌现，推动了硬质合金刀具的性能不断提高，满足了市场对高效、精密加工的需求。
3.增材制造技术：增材制造技术的进步使硬质合金刀具的制造更加灵活、高效，降低了生产成本，促进了市场的发展。
市场挑战因素1.市场竞争激烈：随着市场需求的增加，硬质合金刀具市场竞争日益激烈，价格竞争压力加大。
2.环保限制：环保要求越来越高，对硬质合金刀具生产过程中产生的废水、废气等污染物的排放提出了更高要求，对企业的生产经营造成了一定限制。
市场前景展望未来，硬质合金刀具市场仍然充满机遇和挑战。
机遇： 1. 汽车行业需求增加：随着汽车市场的快速发展，汽车制造业对高精度、高质量加工的要求将进一步提高，硬质合金刀具将有更大的市场机会。
2.电子制造业需求增长：随着5G技术的普及和电子设备市场的快速发展，硬质合金刀具在电子制造业中的应用前景广阔。
3.新材料加工需求增加：新材料的不断涌现，例如复合材料、高温合金等，对加工工具的要求更高，硬质合金刀具有望在这些领域找到应用市场。
挑战：1. 技术创新压力：在市场竞争激烈的环境下，企业需要不断进行技术创新，提升刀具的性能和品质，以保持竞争力。
2.环保要求提高：随着环境保护意识的普及，对硬质合金刀具生产过程中的环境影响予以更高要求，企业需要加大研发投入，探索环保型生产工艺。
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。
粉末冶金(材料)
粉末冶金粉末冶金简介粉末冶金是冶金和材料科学的一个分支，是以制造金属粉末和以金属粉末（包括混入少量非金属粉末）为原料，用成形——烧结法制造材料与制品的行业。
粉末冶金行业是机械工业中重要的基础零部件制造业。
粉末冶金制品按金属粉基和用途的不同，大致可分为粉末冶金机械零件、摩擦材料、磁性材料、硬质合金材料等，其中粉末冶金机械零件的应用领域广、需求量大、技术含量高，是粉末冶金行业中的主导产品。
随着现代粉末冶金制造技术的发展，粉末冶金制品作为可替代常规的金属铸、锻、切削加工和结构复杂难以切削加工的机械零件，其配套应用领域不断拓宽。
从普通机械制造到精密仪器，从五金工具到大型机械，从电子工业到电机制造，从民用工业到军事工业，从一般技术到尖端高技术，均能见到粉末冶金工艺的身影。
在民用工业领域，粉末冶金制品已成为汽车、摩托车、家电、电动工具、农业机械、办公用具等行业不可或缺的配套基础零部件。
粉末冶金材料的主要类型1、硬质合金硬质合金是以一种或几种难熔碳化物的粉末为主要成分，加入起粘结作用的钴粉末，用粉末冶金法制得的材料。
常用硬质合金按成分和性能特点分为：钨钴类、钨钴钛类、钨钛钽（铌）类。
（1）硬质合金的性能硬度高，常温下硬度可达69-81HRC。
热硬性高，可达900-1000℃。
耐磨性好，其切削速度比高速工具钢高4-7倍，刀具寿命高5-80倍，可切削50HRC左右的硬质材料。
抗压强度高，但抗弯强度低，韧性差。
耐腐蚀性和抗氧化性良好。
线膨胀系数小，但导热性差。
硬质合金材料不能用一般的切削方法加工，只能采用电加工（如电火花、线切割、电解磨削等）或砂轮磨削。
因此，一般是将硬质合金制品钎焊、粘结或机械夹固在刀体或模具上使用。
（2）切削加工用硬质合金的分类和分组代号根据GB2075-87规定，切削加工用硬质合金按其切屑排除形式和加工对象范围不同分为P、M、K三个类别，根据被加工材质及适应的加工条件不同，将各类硬质合金按用途进行分组，其代号由在主要类别代号后面加一组数字组成，如P01、M10、K20等。
数控刀片的基础知识
数控刀片的基础知识第一部分：硬质合金1概念；用粉末冶金法生产的由难熔金属化合物（硬质相）和粘结金属（粘结相）所构成的复合材料。
常用的碳化物包括：WC TiC TaC（碳化钽）NbC（碳化铌）等常用的粘结剂：Co Ni Fe硬质合金的强度主要取决于钴的含量。
硬质合金的两个因素主要包括强度和硬度，这两个因素是相互矛盾的。
随着强度的增大硬度可能会降低，硬质合金型号区分就是这两个参数不同节点的区分。
2硬质合金的特点1）高硬度、高耐磨性2）高弹性模量3）高抗压强度4）化学稳定性好（耐酸、碱、高温氧化）5）冲击韧性较低6）膨胀系数低，导热、导电与铁及其合金相近但硬质合金脆性大，不能进行切削加工；与工具钢相比硬质合金的有下列优点：a 提高刀具的使用寿命；b 提高切削效率和劳动效率；c 提高工件光洁度和精度；d可以加工高速钢难以加工的耐热合金、效合金、特硬铸铁等难加工材料。
3 概念；连续切削：在切削过程中，切削刃始终与工件接触的切削。
断续切削：在切削过程中，切削刃间断地与工件接触的切削。
高速切削：比常规切削要高出数倍的速度对零件进行切削加工的一项先进技术。
4 数控刀片的精度等级常见刀具材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。
加工工件材料的类型主要有:钢P、不锈钢M、铸铁K、有色金属N、优质合金S、淬硬材料H。
数控刀片的精度等级:例如型号CNMG120408，第三个字母M表示刀片的制造精度。
第二部分：硬质合金的成份、结构及性能1 硬质合金主要包括以下几部分Wc—耐磨相Co—韧性相Tic Tac Nbc—硬质相Crc Vc(碳化钒)—抑制相结构：两相组织和三相组织，而三项组织决定了硬质合金的品质。
硬质合金基体（骨架）+刀片的结构和形状（血肉）+涂层(皮肤)2 硬质合金的分类1）钨钴类（WC+Co）硬质合金（YG）相当于K类2）钨钛钴类（WC+TiC+Co）硬质合金（YT）型相当于P类3) 钨钽钴类（WC+TaC+Co）硬质合金（YA）相当于G类4）钨钛钽钴类（WC+TiC+TaC+Co）)硬质合金(YW) 相当于M类P类钢材加工M类不锈钢难加工材料K类铸铁及有色金属G类矿山地质工具* 性能指标：密度，硬度，抗弯强度，矫顽磁力，钴磁等.3 硬质合金的生产工艺流程传统的工艺流程数控刀片的工艺流程配料→球磨→喷雾干燥→压制→烧结→毛检→研磨→半检→钝化→清洗→涂层→成检混合料的制备：成份是什么？又通过那几个环节制备（配料－湿磨－干燥－过筛）配料组分布均匀决定了压制性能以及整个产品的质量4 合金的生产湿磨的介质？酒精乙烷丙酮压制的概念：在模孔中填入混合料，然后压力机加压将粉沫状的混合料挤压成具有一定形状和尺寸的产品压制通常分为三个阶段？1）压块密度随压力增加而迅速增大；孔隙急剧减少。
常用刀具材料
常用刀具材料常用刀具材料分为：工具钢（包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢），硬质合金，超硬刀具材料（包括陶瓷，金刚石及立方氮化硼（CBN）等）1.、工具钢用于制造刀具的材料具有高强度、高硬度、高耐磨性、高热硬性、足够的塑性和韧性的性能要求。
（1）碳素工具钢碳素工具钢，简称碳工钢，碳的质量分数一般为0.65%~1.3%，属高碳钢。
常用的碳素工具钢有T7A、T8A、T10A、T12A等。
（2）合金工具钢合金工具钢包括低合金、中合金、高合金工具钢。
碳的质量分数一般为0.9%~1.1%，通常加入合金元素有Cr、Mn、Si、W、V等，钢中合金元素总的质量分数为4%~5%者称为低合金；5%~10%者称为中合金；大于10%者称为高合金，常用的合金工具钢有9SiCr、9Mn2V、CrWMn等，工作温度不超过300℃。
（3）高速钢高速钢是主要用于制作高速切削金属的刀具的高碳高合金莱氏体工具钢。
是美国的F.W.泰勒和M.怀特于1898年创制的，碳的质量分数一般为0.7%~1.5%，加入质量分数约为4%的Cr，此时的钢具有很好的切削加工性能，因此又称为锋钢。
钢中加入W、Mo等能保证高的热硬性，加入V可提高耐磨性。
高速钢的工艺性能好，强度和韧性配合好，主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具，也可制造高温轴承和冷挤压模具等。
除用熔炼方法生产的高速钢外，20世纪60年代以后又出现了粉末冶金高速钢，它的优点是避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。
高速钢按其性能分成两大类：普通高速钢和高性能高速钢。
2、硬质合金硬质合金属于粉末冶金材料，即由难熔金属硬质化合物（硬质相）和金属粘结剂（粘结相）经粉末冶金方法制成的。
通常使用的硬质合金主要以碳化物作为硬质相，以钴作为粘结相通过高温烧结而成。
在常温下硬质合金硬度可达86~96HRA（相当于69~81HRC）；热硬性可达1000℃以上；抗压强度可达6000MPa，但抗弯强度、冲击韧性较低；还具有良好的耐蚀性与抗氧化性。
钨钴合金制备工艺
钨钴合金制备工艺
钨钴合金（WC-Co）是一种广泛应用于刀具、合金、矿钻等领域的硬质合金材料。
制备钨钴合金的工艺通常分为粉末冶金法和化学气相沉积法两种。
粉末冶金法：
1、原料制备：使用优质钨粉和钴粉作为原材料，根据配比要求进行混合。
2、球磨：在球磨机中将混合后的粉末进行球磨，使其细化并增强分散性。
3、压制：将球磨后的粉末在模具中进行压制，形成压坯。
4、烧结：将压坯置于烧结炉中，在高温条件下进行烧结处理，使其形成致密的化合物。
5、成型：将烧结后的坯料在车床上进行车削、钻孔等加工，形成最终的理想形状。
化学气相沉积法：
1、化学气相沉积：将气体中的钨与钴氧化物混合并通过喷嘴喷入反应室中，经过热裂解后沉积在基体上。
2、常规物理处理：将得到的钨钴合金进行加工，形成理想形状。
以上是钨钴合金制备的主要工艺，不同的加工工艺会产生不同性质和用途的钨钴合金材料。
“硬质合金”的特点及应用
硬质合金是以一种或几种难熔碳化物（碳化钨、碳化钛等）的粉末为主要成分，加入作为粘接剂的金属粉末（钴、镍等），经粉末冶金法而制得的合金。
它主要用于制造高速切削刃具和硬、韧材料切削刃具，以及制作冷作模具、量具和不受冲击、振动的高耐磨零件。
硬质合金的特点（1）硬度、耐磨性和红硬性高硬质合金常温下硬度可达86~93HRA，相当于69~81HRC。
在900~1000℃能保持高硬度，并有优良的耐磨性。
与高速工具钢相比，切削速度可高4~7倍，寿命长5~80倍，可切削硬度高达50HRC的硬质材料。
（2）强度、弹性模量高硬质合金的抗压强度高达6000MPa，弹性模量为（4~7）×105MPa，都高于高速钢。
但其抗弯强度较低，一般为1000~3000MPa。
（3）耐蚀性、抗氧化性好一般能很好地抗大气、酸、碱等腐蚀，不易氧化。
（4）线膨胀系数小工作时，形状尺寸稳定。
（5）成形制品不再加工、重磨由于硬质合金硬度高并有脆性，所以粉末冶金成形烧结后不再进行切削加工或重磨，特需再加工时，只能采用电火花、线切割、电解磨削等电加工或专门的砂轮磨削。
通常由硬质合金制成的一定规格的制品，采用钎焊、粘接或机械装夹在刀体或模具体上使用。
常用硬质合金常用硬质合金按成分和性能特点分为三类：钨钴类、钨钛钴类、钨钛钽（铌）类。
生产中应用最广泛的是钨钴类和钨钛钴类硬质合金。
（1）钨钴类硬质合金主要成分是碳化钨（WC）和钴，牌号用代号YG（“硬”、“钴”两字汉语拼音字首），后加钴含量的百分数值表示。
如YG6表示钴含量为6%的钨钴类硬质合金，碳化钨含量为94%。
（2）钨钛钴类硬质合金主要成分是碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）及钴，牌号用代号YT（“硬”、“钛”两字汉语拼音字首），后加碳化钛含量的百分数值表示。
如YT15表示碳化钛含量15%的钨钛钴类硬质合金。
（3）钨钛钽（铌）类硬质合金这类硬质合金又称通用硬质合金或万能硬质合金，主要成分是碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）或碳化铌（NbC）和钴组成。
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30、32、35、38、40、45、50、55、60、65、90、100、160）mm锻制扁钢厚度*宽度 10mm-65mm*（40、45、50、55、60、65、70、80、90、100、110、120、130、150、170、180、190、200）mm二、性能和用途T7、T7A 亚共析钢。
具有较好的塑、韧性和强度，以及一定的硬度，能承受震动和冲击负荷，但切削能力差。
用于制造承受冲击负荷不大，且要求具有适当硬度和耐磨性，及较好的韧性的工具，如锻模、凿子、锤、冲头、金属剪切刀、扩孔钻、钢印、木工工具、风动工具、机床顶尖、钳工工具、钻凿工具、较钝的外科医疗用具等。
T8、T8A 共析钢。
淬火加热时容易过热，变形也大，塑性和强度比较低，不宜制造承受较大冲击的工具，但经热处理后有较高的硬度和耐磨性。
用于制造切削刃口在工作时不变热的工具，如木工工具、风动工具、钳工工具、简单模具、铆钉冲模、中心孔铳和冲模、切削钢材用工具、轴承、刀具、铝锡合金压铸板和型芯，以及各类弹簧等。
T8Mn、T8MnA 共析钢。
具有较高的淬透性和硬度，但塑性和强度较低。
用于制造断面较大的木工工具、手锯锯条、刻印工具、铆钉冲模、发条、带锯锯条、圆盘锯片、煤矿用凿、石工用凿等。
T9、T9A 过共析钢。
具有较高的硬度，但塑性和强度较低。
用于制造要求较高硬度且有一定韧性的各种工具，如刻印工具、铆钉冲模、压床模、冲头、木工工具、农机切割零件、凿岩工具和铸模的分流钉等。
T10、T10A过共析钢。
晶粒细，在淬火加热时（温度达800℃）不致过热，仍能保持细品粒组织；淬火后钢中有未溶的过剩碳化物，所以具有比T8、T8A钢更高的耐磨性，但韧性较低。
用于制造切削刃口在工作时不变热的工具，不承受冲击负荷而具有锋利刃口和少许韧性的工具，如加工木材用工具、手用横锯、手用细木工具、机用细木工具、麻花钻、拉丝模、冲模、冷镦模、螺丝锥、扩孔刀具、搓丝板、车刀、刨刀、铣刀、货币压模、小尺寸断面均匀的冷切边及冲孔模、低精度形状简单的卡板、钳工刮刀、硬岩石钻子、制铆钉和钉子用工具、螺丝刀、锉刀、刻纹用凿子、切纸和烟叶用刀具等。
T11、T11A 过共析钢。
具有较好的综合力学性能（如硬度、耐磨性和韧性等），晶粒更细，在加热时对晶粒长大和形成碳化物网的敏感性小。
用于制造在工作时切削刃口不变热的工具，如锯、錾刀、丝锥、锉刀、刮刀、发条、仪规、扩孔钻、板牙、切烟叶用刀具、尺寸不大和断面无急剧变化的冷冲模及木工刀具等。
工具钢T12、T12A 过共析钢。
由于碳含量高。
淬火后仍有较多的过剩碳化物，所以硬度和耐磨性高，但韧性低，且淬火变形大。
不适于制造切削速度高和受冲击负荷的工具。
用于制造不受冲击负荷，切削速度不高，切削刃口不变热的工具，如车刀、铣刀、钻头、铰刀、扩孔钻、丝锥、板牙、刮刀、量规、刀片、小型冲头、钢锉、锯、发条、切烟叶用刀具，及断面尺寸小的冷切边模和冲口模等。
用于制造不受冲击负荷，但要求极高硬度的金属切削工具，如剃刀、刮刀、拉丝工具、锉刀、刻纹用工具、钻子，以及坚硬岩石加工用工具和雕刻用工具等。
工具钢简介合金工具钢 alloy tool steel在碳素工具钢中加入Si、Mn、Ni、Cr、W、Mo、V等合金元素的钢。
加入Cr和Mn可以提高工具钢的淬透性，可根据要求，有选择地加入或同时加入其他元素(加入总量一般不超过5%)，即形成一系列的合金工具钢。
好。
按用途分类合金工具钢的淬硬性、淬透性、耐磨性和韧性均比碳素工具钢高，按用途大致可分为刃具、模具和量具用钢3类。
其中碳含量高的钢（碳质量分数大于0080%）多用于制造刃具、量具和冷作模具，这类钢淬火后的硬度在HRC60以上，且具有足够的耐磨性；碳含量中等的钢（碳质量分数 0.35%~0.70%）多用于制造热作模具，这类钢淬火后的硬度稍低，为HRC50~55,但韧性良好。
高速工具钢主要用于制造高效率的切削刀具。
由于其具有红硬性高、耐磨性好、强度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。
高速工具钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上，在600℃左右的工作温度元素。
这类钢属于高碳高合金莱氏体钢，其主要的组织特征之一是含有大量的碳的奥氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影响。
碳化物的数量、类型与钢的化学成分有关，而碳化物的颗粒度和分布则与钢的变形量有关。
钨、钼是高速工具钢的主要合金元素，对钢的二次硬化和其他性能起重要作用。
铬对钢的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用，对二次硬化也有一定的作用。
钒对钢的二次硬化和耐磨性起重要作用，但降低可磨削性能。
高速工具钢的淬火温度很高，接近熔点，其目的是使合金碳化物更多的溶入基体中，使钢具有更好的二次硬化能力。
高速工具钢淬火后硬度升高，此为第一次硬化，但淬火温度越高，则回火后的强度和韧性越低。
淬火后在350℃以下低温回火硬度下降在350℃以上温度回火硬度逐渐提高，至520~580℃范围内回火（化学成分不同，回火温度不同）出现第二次硬度高峰，并超过淬火硬度，此为二次硬化。
这是高速工具钢的重要特性。
高速工具钢除了具有高的硬度、耐磨性、红硬性等使用性能外，还具有一定的热塑性、可磨削性等工艺性能。
多系高速工具钢主要合金元素是钨，不含钼或含少量钼。
其主要特性是过热敏感性小，脱碳敏感性小、热处理和热加工温度范围较宽，但碳化物颗粒粗大，分布均匀性差，影响钢的韧性和塑性。
钨钼系高速工具钢的主要合金元素是钨和钼。
其主要特性是碳化物的颗粒度和分布均优于钨系高速工具钢，脱碳敏感性和过热敏感性低于钼系高速工具钢，使用性能和工艺性能均较好。
钼系高速工具钢的主要合金元素是钼，不含钨或含少量钨。
其主要特性是碳化物颗粒细，分布均匀、韧性好，但脱碳敏感性和过热敏感性大、热加工和热处理范围窄。
含钻高速工具钢是在通用高速工具钢的基础上加入一定量的钴，可显著提高钢的硬度、耐磨性和韧性。
粉末高速工具钢是用粉末冶金方法产生的。
首先用雾化法制取低氧高速工具钢预合金粉末，然后用冷、热静压机将粉末压实成全致密的钢坯，再经锻、轧成材。
粉末高速工具钢的碳化物细小、分布均匀，韧性、可磨削性和尺寸稳定性等均很好，可生产用铸锭法个可能产生更高合金元素含量的超硬高速工具钢。
粉末高速工具钢可分为3类，第一类是含钴高速工具钢，其特点是具有接近硬质合金的硬度，而且还具有良好的可锻性、可加工性、可磨性和强韧性。
第二类是无钴高钨、钼、钒超硬高速工具钢。
第三类是超级耐磨高速工具钢。
其硬度不太高，但耐磨性极好，主要用于要求高耐磨并承受冲击负荷的工作条件。
（1）硬度工具钢制成工具经热处理后具有足够高的硬度，如用于金属切削加工的工具一般在HRC60以上。
工具在高的切削速度和加工硬材料所产生高温的受热条件下，仍能保持高的硬度和良好的红硬性。
碳素工具钢和合金工具钢一般在180℃~250℃、高速工具钢在600℃左右的工作温度下，仍能保持较高的硬度。
红硬性对热变形模具和高速切削刀具用钢是非常重要的性能。
（2）耐磨性工具钢具有良好的耐磨性，即抵抗磨损的能力。
工具在承受相当大的压力和摩擦力的条件下，仍能保持其形状和尺寸不变。
（3）强度和韧性工具钢具有一定的强度和韧性，使工具在工作中能够承受负荷、冲击、震动和弯曲等复杂的应力，以保证工具的正常使用。
（4）其他性能由于各种工具的工作条件不同，工具用钢还具有一些其他性能，如模具用钢还应具有一定的高温力学性能、热疲劳性、导热性和耐磨腐蚀性能等。
工具钢除了具有上述使用性能外，还应具有良好的工艺性能。
（1）加工性工具钢应具有良好的热压力加工性能和机械加工性能，才能保证工具的制造和使用。
钢的加工性取决于化学成分、组织的质量。
（2）淬火温度范围工具钢的淬火温度应足够宽，以减少过热的可能性。
（3）淬硬性和淬透性淬硬性是钢在淬火后所能达到最高硬度的性能。
淬硬性主要与钢的化学成分特别是碳含量有关，碳含量越高，则钢的淬硬性越高。
淬透性表示钢在淬火后从表面到内部的硬度分布状况。
淬透性的高低与钢的化学成分、纯洁度、晶粒度有关。
根据用于制造不同的工具，对这两种性能各有一定的要求。
（4）脱碳敏感性工具表面发生脱碳，将使表面层硬度降低，因此要求工具钢的脱碳敏感性低。
在相同的加条件下，钢的脱碳敏感性取决于其化学成分。
（5）热处理变形性工具在热处理时，要求其尺寸和外形稳定。
（6）耐削性对很制造刀具和量具用钢。
要求具有良好的磨削性。
钢的磨削性与其化学成高速工具钢也是一种合金工具钢，其中含有C,Mn,Si,Cr,V,W,Mo,Co.而它能用来做高速旋转切割工具，能耐磨，耐高温，就是其中Cr,V,W,Mo得比例比较大（你也是同行，这里就不细讲了），以W12Cr4V5Co5为例，Cr->3.75%-5%,V->4.5%-5.25%,W->11.75%-13%.其中Cr和V得比例不得低于3%。
P 和S得含量不得大于0.030%。
合金工具钢的加工方法主要是压力加工钢和切削工具钢。
合金工具钢种类和多，有冷作，热作，无磁，塑料模具钢等等，同时Cr和V得比例不能过低。
冷作模具工具钢的选择冷作模具工具钢的选择，在实际用途中工具钢是根据模具主要失效机理进行选择的。
选择工具钢仅仅拥有钢材性能方面的知识是远远不够的，还必须考虑生产零件的数量，被加工材料的类型，厚度及其硬度等因素。
选择工具钢的一种基本方法是先把除磨损外的其他失效机理全部排除，然后选择具备最适合耐磨损性的工具钢，以满足产品生产量的要求。
展开高速钢多，总量可达10～25%。
按所含合金元素不同可分为：①钨系高速钢（含钨 9～18%）；②钨钼系高速钢（含钨5～12%,含钼2～6%）；③高钼系高速钢（含钨0～2%,含钼5～10%）；④钒高速钢，按含钒量的不同又分一般含钒量（含钒 1～2%)和高含钒量(含钒2.5～5%)的高速钢；⑤钴高速钢（含钴 5～10%）。
按用途不同高速钢又可分为通用型和特殊用途两种。
①通用型高速钢：主要用于制造切削硬度HB≤300钛合金和高强钢等）的刀具，常用的钢号有W12Cr4V5Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。
裂纹、折叠、结疤和发纹。
冷拔钢材表面应洁净、光滑、无夹杂和氧化皮等。
高速钢一般不做抗拉强度检验，而以金相、硬度检验为主。
钨系和钼系高速钢经正确的热处理后，洛氏硬度能达到63以上，钴系高速钢在65以上。
钢材的酸浸低倍组织不得有肉眼可见的缩孔、翻皮。
中心疏松，一般疏松应小于1级。
金相检验的内容主要包括脱碳层、显微组织和碳化物不均匀度3个项目。
1.高速钢不应有明显的脱碳。
显微组织不得有鱼骨状共晶莱氏体存在。
2.高速钢中碳化物不均匀度对质量影响最大，目前冶金和机械部门对碳化物不均匀度的级别十分重视。
根据钢的不同用途可对碳化物不均匀度提出不同的级别要求，通常情况下应小于3级。