第二章：刀具材料

第二章：刀具材料

一、填空

35、硬质合金的类型可分为

A 普通合金、超细合金、添加碳化钽（铌）三类

B YG，YT，YN，YW四类

C 普通合金、涂层合金、新牌号合金三类

D YG，YT，YN，YW，涂层合金五类

36、下列刀具材料中高温硬度最好的是

A W18Cr4V

B W6Mo5Cr4V2

C W6Mo5Cr4V3

D W6Mo5Cr4V2Al

37、含Co较多的硬质合金的特点是

A强度高B韧性好 C 耐热性好 D 耐磨性好

38、YT5牌号硬质合金最不适用于

A 精车铸铁

B 粗车锻钢

C 车合金钢D车钛合金

39、YG3牌号硬质合金适用于

A精车铸铁 B 粗车铸铁 C 车合金钢D车铜合金

40、YG8牌号硬质合金适用于

A 精车铸铁B粗车铸铁 C 车合金钢D车钛合金

41、YG类硬质合金适合切削铸铁的主要原因是

A YG类硬质合金耐磨性好

B YG类硬质合金强度高

C YG类硬质合金抗冲击性好

D 铸铁的切屑是崩碎状

42、含TiC较多的硬质合金的特点是

A 强度高

B 韧性好C耐热性好D耐磨性好

43、YG6X硬质合金属于

A细颗粒硬质合金 B 粗颗粒硬质合金 C 添加稀有金属类硬质合金D钨钴类硬质合金

44、高速精车有色金属最宜选用的刀具材料是：

A YN10

B YG3

C PC

D D CBN

45、高速精车铸铁常选用的刀具材料是：

A YN10

B YG3

C PC

D D CBN

46、粗加工铸钢宜选用的刀片牌号是

A W18Cr4V

B W6Mo5Cr4V2

C YT5

D YG6

47、车HRC58-60的钢料最宜选用的刀具材料是：

A YN10

B YT30

C PC

D D CBN

48、低速精车梯形螺纹最宜选用的刀具材料是：

A YG3

B YT30

C W18Cr4V

D YG6X

49、加工有色金属最宜选用的硬质合金是

A YT类

B YG类

C YN类

D YW类

50、最常用于涂层硬质合金的涂复材料有

A TiC、TiN

B TiC、TiN、NiMo、TiCN

C TiC、TiN、NiMo、TiCN、TiAlN

D TiC、TiN、Al2O3

51、陶瓷刀具的类型有：

A 氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷

B 氧化铝陶瓷、金属陶瓷

C 氧化铝陶瓷、混合陶瓷

D 冷压烧结陶瓷、热压烧结陶瓷

52、金刚石刀具可适用的场合是：

A 切削淬火钢B超精加工铜、铝合金

C 精加工超硬材料

D 切削超硬材料、石材、玻璃等非金属

53、必须用金刚石磨轮刃磨的刀具材料有：

A 硬质合金刀片

B CBN刀片

C PCD刀片

D 高速钢刀片

二、课后练习

2-1刀具切削部分材料应具备哪些性能？

答：刀具材料应具备的性能

1、硬度，耐磨性

2、强度和韧性

3、耐热性（高温硬度，抗氧化，抗粘结，抗扩散）

4、热物理性能和热冲击性能，热冲击系数

5、工艺性

6、(经济性)

2-2普通高速钢有哪几种牌号？他们的主要物理、力学性能如何？适合于做什么刀具？

答：W18Cr4V（W18），化学成分中含钨量18%

主要特点：

（1）综合性能较好

（2）淬火过热倾向小，热处理易控制，刃磨性能好

（3）含碳量高，塑性变形抗力大

（4）碳化物分布不均，剩余碳化物颗粒大（30μm

（5）抗弯强度、韧性较低，

钨钼钢W6Mo5Cr4V2（M2）

特点：

优点：

（1）碳化物细小均匀，机械性能好，可做大尺寸刀具；

（2）热塑性好；

（3）刃磨性好。

（4）热稳定性稍低于W18，V>40m/min时，性能稍差；

（5）热处理时脱碳倾向大，易氧化，淬火温度范围较窄。

W9Mo3Cr4V

（1）热稳定性能高于M2

（2）碳化物均匀性接近M2，良好的热塑性；

（3）脱碳倾向小于M2

（4）耐用度较高。

2-3高生产率高速钢有几种类型，与普通高速钢比较有什么特点？

答：高生产率高速钢有高碳高速钢，高钒高速钢，钴高速钢，铝高速钢等。

与普通高速钢比较有以下特点：

（1）硬度，耐磨性提高，当强度，韧性有所下降

（2）高温硬度提高

（3）钒高速钢刃磨难度大。

2-4 P、K、M硬质合金的色标是何颜色？

答：P蓝色、M黄色、K红色

2-5常用硬质合金有哪些牌号？他们的用途如何？为什么？

答：常用硬质合金有四大类：钨钴类（YG）、钨钛钴类（YT）、钨钛钽（铌）钴类（YT）和碳（氮）化钛类（YN）。

YG类常用牌号有：YG3X、YG6X、YG6、YG8。主要特点为：硬度较低、韧性高、导热性好，切削温

度低、刃磨性好，刃口锋利。主要用于加工铸铁等脆性材料，或加工有色金属。

YT类的常用牌号有：YT5、YT14、YT15、YT30

主要特点为：硬度高，σ弯和αk较低，随着TiC含量的增加，其导热性、刃磨性、焊接性下降；耐热性好。主要用于加工钢。

YW类的常用牌号有：YW1、YW2。主要特点为：晶粒细化，提高σ弯、αk、σ-1和高温性能，同时保持较高的硬度。可加工铸铁和钢

YN类硬质合金的常用牌号有：YN05、YN10

主要性能为：硬度最高、耐磨性好；摩擦系数小，抗粘结能力好；耐热性好，化学稳定性高；抗弯强度，韧性不如WC基，易崩刃。

应用：高速精加工淬火钢，较长较大件。

2-6 涂层硬质合金有什么优点？有几种涂层材料？他们各有何特点？

答：涂层硬质合金一般选择YG类硬质合金为基体，韧性较好，而涂层一般要求硬度较高，耐磨性好，与金属亲和力小，高温下有良好的热稳定性，因此涂层硬质合金的主要优点有：

（1）涂层比基体硬度高；

（2）涂层具有高的抗氧化性，抗粘结性，耐磨性，抗月牙洼磨损

（3）低的摩擦系数，可降低切削力，切削温度25%

（4）耐用度提高1-3倍（WC）

常用涂层材料有：TiC、TiN、Al2O3

2-8陶瓷刀具材料有何特点？各类陶瓷刀具材料的适用场合如何？

答：氧化铝基陶瓷刀具的特点及应用

（1）高硬度和耐磨性

（2）耐热性高，切削速度较硬质合金高2-5倍

（3）很高的化学稳定性：抗粘结，抗扩散；

（4）较低的摩擦系数

（5）抗弯强度低：冷压纯Al2O3的σ弯为0.5GPa，

（6）导热率低，热冲击性差

（6）主要用于高速精车、半精车铸铁及调质结构钢。

氮化硅基陶瓷刀具的特点及应用

（1）硬度不如氧化铝陶瓷，

（2）较高的抗弯强度、韧性

（3）热稳定性：切削温度可达1300-1400度：

（4）较高的导热系数，较低的热膨胀系数，小的弹性模量，耐热冲击性能好于氧化铝陶瓷。

应用：加工铸铁，镍基合金。

三、补充练习

1、刀具在什么条件下工作？

答：刀具工作时，要承受很大的压力，同时，由于切削是产生的金属塑性变形以及在刀具、切屑工件相互接触表面间产生的强烈摩擦，使刀具切削刃上产生很高的温度和受到很大的应力。

另外，在加工脆性材料，断续切削，粗加工过程中，刀具切削部分要承受一定的冲击力的作用。

2、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼各有何性能特点，适用于何处？

答：高速钢的特点：耐热温度低，切削速度低；强度高，工艺性最好。主要低速加工铸铁，结构钢

硬质合金的主要特点：

（1）随碳化物含量的提高，其熔点、硬度、耐磨性提高；

（2）化学稳定性好，热稳定性好