1.常用刀具材料介绍修改后
常用的车刀材料
常用的车刀材料在机械加工行业中,车刀是一种常用的切削工具,它的质量和材料选择直接影响到加工效率和产品质量。
选择合适的车刀材料对于提高加工效率、延长工具寿命至关重要。
下面将介绍一些常用的车刀材料及其特点。
1. 钢材。
钢材是最常用的车刀材料之一,因其价格适中、易加工、具有较好的强度和韧性而被广泛应用。
根据不同的需要,钢材可以通过调质、表面处理等方式进行改性,提高其硬度和耐磨性,适用于不同的加工要求。
2. 硬质合金。
硬质合金是一种由钨、钴、碳化钨等金属粉末通过高温烧结而成的材料,具有极高的硬度和耐磨性。
因其优异的性能,硬质合金广泛应用于高速切削、重负荷切削等场合,如车削、铣削、钻削等,能够有效提高工具的使用寿命和加工质量。
3. 陶瓷材料。
陶瓷材料是一种非金属材料,具有极高的硬度、耐磨性和耐高温性能。
由于其优异的性能,陶瓷材料被广泛应用于高速、高精度的加工领域,如高速车削、高速铣削等,能够有效提高加工效率和产品质量。
4. 超硬材料。
超硬材料是一种由金刚石、立方氮化硼等制成的材料,具有极高的硬度和耐磨性,是目前世界上最坚硬的材料之一。
由于其优异的性能,超硬材料被广泛应用于高精度、超硬度加工领域,如精密车削、精密磨削等,能够实现更高精度和更长的工具寿命。
5. 钨钢。
钨钢是一种由钨、钴等金属粉末制成的合金材料,具有极高的硬度和耐磨性,适用于高速切削、重负荷切削等场合。
由于其优异的性能,钨钢被广泛应用于车削、铣削、钻削等领域,能够提高工具的使用寿命和加工效率。
总结。
在选择车刀材料时,需要根据具体的加工要求和工件材料来进行选择,以确保达到最佳的加工效果。
不同的车刀材料具有不同的特点和适用范围,合理选择车刀材料对于提高加工效率、延长工具寿命具有重要意义。
希望本文介绍的常用车刀材料能够为大家在实际生产中提供一些参考和帮助。
刀具材料介绍
硬质合金的基本种类:
P类 (YT蓝色)
成份:WC+TiC+Co 特点:适于加工长切屑的黑色金属,如钢、
铸钢等。
常用牌号有:P01~P50等。 选择:精加工选用P01;半精加工可用 P10; 粗加工选用 P30。
刀具材料
1、刀具材料应具备的基本性能:
高的硬度;必须高于工件硬度,通常应60HRC以上。 足够的强度和韧性; 较高的耐磨性; 较高的耐热性; 良好的工艺性。
切削速度(m/min)
2000 1000
500
200 100
50 碳素工具钢
20
聚晶金刚石 (PCD) 陶瓷
TiAlN涂层 硬质合金 涂层硬质合金
常用牌号: W18Cr4V
6
✓(2)硬质合金
它是以高硬度、高熔点的金属碳化物(WC、TiC等)作基体,以 金属Co等作粘结剂,用粉末冶金的方法制成的一种合金。
基本特点: 硬度高; 耐磨性好; 耐热性高,允许的切削速度比高速钢高数倍; 强度和韧度均较高速钢低; 工艺性也不如高速钢。
WC-TiC系硬质合金
WC系硬质合金
聚晶立方 氮化硼 (PCBN) DLC涂层 硬质合金
TiC-TiN金属陶瓷
高速钢
合金工具钢
10
1800
1850
1900
1950
2000 年代
刀具材料的发展与切削加工高速化的关系
2、常用的刀具材料
碳素工具钢 合金工具钢
硬度:61~65HRC; 含碳量:0.7%~1.3%; 热硬性:200~250℃; 速度:0.1~0.2m/s。 碳素工具特钢点中:加淬入火适后量易的变铬形(C和r开)、裂钨。(W)、锰 (Mn)、硅应(用Si):等适合用金于元简素单,、提低高速材的料手的工热工硬 性、耐磨具性,和如韧锉性刀。、锯条、刮刀等。 硬度: 6常1~用6牌5H号R:C;T10A、T12A。 热硬性:350~400℃; 速度:0.25~0.3m/s。
总结刀具材料
总结刀具材料刀具材料是制造刀具的重要组成部分,直接影响到刀具的性能和使用寿命。
随着技术的进步和需求的变化,刀具材料的种类和性能也在不断发展和更新。
本文将对常见的刀具材料进行总结和分析。
1. 高速钢(HSS)高速钢是一种常用的刀具材料,具有出色的耐磨性和耐热性能。
这种材料具有较高的硬度和强度,因此在高速切削和重负荷切削中表现出色。
此外,高速钢还具有良好的刃口硬化性能,能够有效抵抗刀口的变钝,从而延长刀具的使用寿命。
不过,高速钢的耐冲击性和韧性相对较差,对于一些对刀具的强度和韧性要求较高的场合,可能不太适用。
2. 硬质合金(WC-Co)硬质合金是一种由金属钨碳化物(WC)和钴(Co)组成的复合材料,具有极高的硬度和耐磨性。
这种材料常常用于制造切削刀具,特别是用于加工硬质材料和高温合金。
由于其硬度高,硬质合金的刀具能够承受较大的切削力,同时保持刀具的形状稳定。
然而,硬质合金的韧性较低,容易受到冲击而破裂,因此在使用时需要注意避免过大的冲击加载。
3. 陶瓷刀具陶瓷刀具的优点在于其极高的硬度和化学稳定性。
陶瓷刀具具有出色的耐磨性能,在高速切削和加工硬质材料时表现出色。
与金属刀具相比,陶瓷刀具的热膨胀系数较低,因此在高温环境下韧性和稳定性更好。
此外,陶瓷刀具的高温传导性能优异,能够有效降低切削温度,减少刀具的磨损。
然而,陶瓷刀具的缺点在于其脆性较高,容易受到冲击而破裂,因此在使用过程中需要特别小心。
另外,陶瓷刀具制造技术相对较为复杂,生产成本也较高。
4. 超硬刀具超硬刀具是一种以人造金刚石(PCD)和金刚石薄膜涂覆等超硬材料为基础的刀具。
这种刀具硬度极高,能够承受较大的切削力和高速切削。
超硬刀具的耐磨性和耐腐蚀性都非常出色,在加工难加工材料和高温环境下表现优秀。
另外,一些超硬刀具还具有良好的导热性能,能够有效降低切削温度,减少刀具磨损。
然而,超硬刀具价格较高,制造难度也较大,限制了其在一些应用领域的推广和应用。
你知道制作刀剑的材料有哪些?
你知道制作刀剑的材料有哪些?一、金属材料:1. 碳钢:碳钢是常用的制作刀剑的材料之一。
它具有优秀的强度和硬度,能够保持锋利和耐久的刀刃。
碳钢制作的刀剑韧性较高,适合用于削切、刺戳等动作。
2. 不锈钢:不锈钢是具有抗锈蚀性能的金属材料,广泛应用于制作刀剑。
不锈钢刀剑不易生锈,易于维护和清洁,因此深受现代消费者的喜爱。
3. 高速钢:高速钢是一种特殊的合金钢材料,具有良好的耐磨性和抗冲击性能。
高速钢制作的刀剑具有出色的切割能力,适用于高强度的使用环境。
二、合金材料:1. 铝合金:铝合金是一种轻质且高强度的金属材料,常用于制作刀剑的把手和剑柄。
铝合金材料不仅重量轻,还具有良好的耐腐蚀性和机械性能,为刀剑增添了时尚和实用性。
2. 钛合金:钛合金是一种轻质而坚固的材料,具有很高的强度和抗腐蚀性能。
钛合金制作的刀剑既耐用又舒适,适合进行长时间使用。
三、其他材料:1. 珍贵木材:一些刀剑制作师会选用珍贵木材作为刀剑的把手和剑柄材料。
这些木材如乌木、红木等不仅美观,还具有良好的耐用性和防水性能,使得刀剑更具收藏和使用价值。
2. 宝石:在一些豪华定制刀剑中,制作师会使用宝石来装饰刀剑的柄部。
宝石的闪耀光芒赋予了刀剑优雅和华丽的外观,使其成为独一无二的艺术品。
总结:制作刀剑的材料多种多样,每种材料都有其独特的特性和用途。
无论是传统的碳钢还是现代的合金材料,每一把刀剑都有其独特的风格和功能。
在选择刀剑时,我们可以根据自身的需求和喜好,选择合适的材料,使得刀剑更加符合个人口味和使用要求。
无论是作为收藏品还是日常使用,一把优质的刀剑都能为我们带来非凡的体验和乐趣。
刀具材料的种类范文
刀具材料的种类范文刀具是人类使用最早的工具之一,用于切割、割断、雕刻、打孔和修整物体。
刀具的性能和寿命取决于使用的材料。
根据不同的需求和应用,刀具材料可以分为以下几类:1. 高速钢(High Speed Steel,HSS):高速钢是一种常用的刀具材料,具有优异的热强度和耐磨性。
它是一种合金钢,其中包含高的含钨、钼、钴和其他合金元素,以提供高温下的硬度和热稳定性。
这使得高速钢刀具具有抗热软化和抗磨损的能力,适合高速切削和切割。
然而,高速钢刀具的耐磨性相对较差,对硬度和韧性的要求较高。
2. 硬质合金(Cemented Carbide):硬质合金是由碳化物颗粒(通常是钨碳化物)和金属钴组成的复合材料。
这些颗粒通过钴粉末作为粘合剂固化在一起。
硬质合金刀具的优点是:高硬度、耐磨性强、热稳定性好和尺寸稳定性。
硬质合金刀具通常用于高速切削和大量切削,如机械加工、车削、铣削和钻孔。
3. 陶瓷(Ceramics):陶瓷刀具是以氧化铝(Al2O3)或氮化硅(Si3N4)为主要成分的刀具。
陶瓷刀具具有极高的硬度和抗磨性,使其在高温环境下表现良好。
由于其低热导率和高化学稳定性,陶瓷刀具对于高速切削和切割高硬度材料(如铸铁和高温合金)非常有效。
然而,陶瓷刀具很脆弱,易于断裂。
4. 超硬材料(Superhard Materials):超硬材料是目前研究的热点之一,包括单晶金刚石(Single Crystal Diamond)和立方氮化硼(Cubic Boron Nitride,CBN)。
单晶金刚石是最硬的材料,具有优异的切削能力和磨削性能,广泛应用于刀具和磨料。
CBN是一种具有类似钻石的物理和化学性质的材料,其硬度仅次于金刚石。
CBN刀具具有优异的磨损抗性和耐热性,尤其适用于加工高硬度材料和淬火钢。
除了以上主要的刀具材料,还有一些特殊材料,根据不同的需求开发和应用,如多金属刀具、金属基复合材料、金刚石涂层等。
这些材料的选择取决于刀具所需的特定性能,例如硬度、耐磨性、耐热性、韧性和成本等。
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。
常用刀具材料及其特性
常用刀具材料的种类及其特性一.碳素工具钢优点:碳素工具钢生产成本较低,原材料来源方便;易于冷、热加工,在热处理后可获得相当高的硬度;在工作受热不高的情况下,耐磨性也较好。
缺点:淬透性差,需要用水、盐水或碱水淬火,畸变和开裂倾向性大,耐磨性和热强度都很低。
常用牌号:T7、T8、T8Mn、T10、T11、T12。
应用:碳含量较低的T7钢具有良好的韧性,但耐磨性不高,适于制作切削软材料的刃具和承受冲击负荷的工具,如木工工具、镰刀、凿子、锤子等。
T8钢具有较好的韧性和较高的硬度,适于制作冲头、剪刀,也可制作木工工具。
锰含量较高的T8Mn钢淬透性较好,适于制作断口较大的木工工具、煤矿用凿、石工凿和要求变形小的手锯条、横纹锉刀。
T10钢耐磨性较好,应用范围较广,适于制作切削条件较差、耐磨性要求较高的金属切削工具,以及冷冲模具和测量工具,如车刀、刨刀、铣刀、搓丝板、拉丝模、刻纹凿子、卡尺和塞规等。
T12钢硬度高、耐磨性好,但是韧性低,可以用于制作不受冲击的,要求硬度高、耐磨性好的切削工具和测量工具,如刮刀、钻头、铰刀、扩孔钻、丝锥、板牙和千分尺等。
T13钢是碳素工具钢中碳含量最高的钢种,其硬度极高,但韧性低,不能承受冲击载荷,只适于制作切削高硬度材料的刃具和加工坚硬岩石的工具,如锉刀、刻刀、拉丝模具、雕刻工具等。
二.高速钢优点: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。
高速钢强度、韧性均好,刃磨后切削刃锋利,质量稳定强度较好,可磨性好,可用普通钢玉砂轮磨削。
缺点:价格高,耐热性中等,热塑性差。
主要种类:高速钢是一种复杂的钢种,含碳量一般在0.70~1.65%之间。
含合金元素量较多,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%)。
常用刀具材料
常用刀具材料
常用刀具材料包括不锈钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和轻质钛合金等。
不锈钢是常见的刀具材料之一。
它具有耐腐蚀性能,不易生锈,使刀具使用寿命更长。
不锈钢刀具可以使用长时间而不会受到容易生锈的问题影响,同时还具有较好的韧性和可塑性。
高速钢也是常用的刀具材料之一。
高速钢刀具具有较高的硬度、耐磨性和耐高温性能,因此在高速切削应用中使用广泛。
高速钢刀具适用于高速旋转刀具,可以在较高速度下完成切削作业。
硬质合金,也被称为金属陶瓷,是由钨碳化物颗粒和金属钴粉末构成的。
硬质合金刀具具有极高的硬度和耐磨性能,可以在高速切削和重负载切削条件下进行切削作业。
硬质合金刀具常用于切削硬质材料,如钛合金和高温合金等。
陶瓷是一种非常硬和脆性的材料,因此在刀具制造中被广泛应用。
陶瓷刀具具有极高的硬度和耐磨性,可以在高温和高速切削条件下进行切削作业。
陶瓷刀具常用于对非金属材料进行切削加工,如陶瓷、玻璃和纤维等。
轻质钛合金是一种比传统钢材更轻但具有较高强度的材料。
轻质钛合金刀具可以减轻工人的劳动强度,并提高生产效率。
轻质钛合金刀具适用于需要长时间操作刀具的工作环境,如航空航天和汽车制造等领域。
综上所述,不锈钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和轻质钛合金等常用刀具材料各具特点,可以根据具体工作需求选择合适的刀具材料。
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
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。
2) 高性能高速钢是在普通高速钢中再加入一些合金元素,以进一步提高它的耐热性、耐磨性。
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。
常用刀具材料及其特性
常用刀具材料的种类及其特性碳素工具钢优点:碳素工具钢生产成本较低,原材料来源方便;易于冷、热加工,在热处理后可获得相当高的硬度;在工作受热不高的情况下,耐磨性也较好。
缺点:淬透性差,需要用水、盐水或碱水淬火,畸变和开裂倾向性大,耐磨性和热强度都很低。
常用牌号:T7、T8、T8Mn、T10、T11、T12。
应用:碳含量较低的T7钢具有良好的韧性,但耐磨性不高,适于制作切削软材料的刃具和承受冲击负荷的工具,如木工工具、镰刀、凿子、锤子等。
T8钢具有较好的韧性和较高的硬度,适于制作冲头、剪刀,也可制作木工工具。
锰含量较高的T8Mn钢淬透性较好,适于制作断口较大的木工工具、煤矿用凿、石工凿和要求变形小的手锯条、横纹锉刀。
T10钢耐磨性较好,应用范围较广,适于制作切削条件较差、耐磨性要求较高的金属切削工具,以及冷冲模具和测量工具,如车刀、刨刀、铣刀、搓丝板、拉丝模、刻纹凿子、卡尺和塞规等。
T12钢硬度高、耐磨性好,但是韧性低,可以用于制作不受冲击的,要求硬度高、耐磨性好的切削工具和测量工具,如刮刀、钻头、铰刀、扩孔钻、丝锥、板牙和千分尺等。
T13钢是碳素工具钢中碳含量最高的钢种,其硬度极高,但韧性低,不能承受冲击载荷,只适于制作切削高硬度材料的刃具和加工坚硬岩石的工具,如锉刀、刻刀、拉丝模具、雕刻工具等。
高速钢优点: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。
高速钢强度、韧性均好,刃磨后切削刃锋利,质量稳定强度较好,可磨性好,可用普通钢玉砂轮磨削。
缺点:价格高,耐热性中等,热塑性差。
主要种类:高速钢是一种复杂的钢种,含碳量一般在0.70~1.65%之间。
含合金元素量较多,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%)。
常用的刀具材料
常用的刀具材料在日常生活和工作中,我们经常会使用到各种各样的刀具,比如厨房刀、办公刀、工艺刀等。
而这些刀具的材料也各不相同,不同的材料会影响刀具的使用寿命、锋利度和耐用性。
下面就让我们来了解一下常用的刀具材料吧。
1. 不锈钢。
不锈钢是目前最常见的刀具材料之一,它具有不易生锈、易清洁、耐腐蚀等优点。
不锈钢刀具通常用于厨房中,比如厨师刀、水果刀等。
不锈钢刀具的硬度一般在50-60HRC之间,锋利度较高,但相对来说比较容易磨损。
2. 高碳不锈钢。
高碳不锈钢是不锈钢的一种改良材料,它在保持不锈钢的耐腐蚀性的基础上,增加了碳元素的含量,提高了硬度和耐磨性。
高碳不锈钢刀具的硬度一般在55-60HRC之间,锋利度更高,使用寿命也更长。
3. 陶瓷。
陶瓷刀具是近年来逐渐流行起来的一种刀具材料,它具有不易生锈、不易变色、不会产生金属味等特点。
陶瓷刀具的硬度非常高,一般在HRC60以上,因此刀锋锋利度极高,而且不易磨损。
但是由于其硬度过高,也容易产生脆裂的问题,需要小心使用和保养。
4. 钛合金。
钛合金是一种轻质高强度的金属材料,具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损等优点。
钛合金刀具一般用于户外活动、野外生存等场合,比如野外刀、多功能刀等。
钛合金刀具的硬度一般在50-60HRC之间,具有较好的耐用性和稳定性。
5. 钢铁。
钢铁是传统的刀具材料,具有良好的韧性和耐用性,通常用于制作一些特殊用途的刀具,比如医疗器械刀、工业刀等。
钢铁刀具的硬度和耐磨性较好,但相对来说锋利度稍逊于不锈钢和陶瓷刀具。
总的来说,不同的刀具材料各有优缺点,选择合适的刀具材料要根据具体的使用场景和需求来进行考量。
希望以上内容对您有所帮助,谢谢阅读!。
1.常用刀具材料介绍修改后讲解
第一章常用刀具材料介绍一.刀具材料的基本性能在切削过程中,刀具切削部分是在很大的切削力、较高的切削温度及剧烈摩擦等条件下工作的,同时,由于切削余量和工件材质不均匀或切削时形不成带状切屑,还伴随冲击和振动,因此刀具切削部分的材料应具备以下几方面的性能:1.高的硬度刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度,以便切入工件。
一般常温时硬度在60HRC以上,对某些难切除材料,刀具的硬度要求在HRC65以上。
2.高的耐磨性刀具在切削加工中经受剧烈摩擦,要求其磨损要小,通常刀具材料的硬度越高,耐磨性越好。
3.高的耐热性耐热性(又称红硬性)是指刀具在高温下能够保持其硬度的性能。
它是衡量刀具材料切削性能的主要指标。
4.足够的强度和韧性在切削过程中,刀具要经得起所承受的各种应力和冲击,才能防止刀具的崩刃或脆性断裂。
5.良好的工艺性刀具材料应具备良好的可加工性和垫处理性。
此外,还应考虑到刀具材料的经济性。
经济性差的刀具材料难以推广使用。
二.刀具材料的种类及选用常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料等,其中应用最多的是高速钢和硬质合金。
1.碳素工具钢碳素工具钢是指含碳量为0.65%-1.35%的优质高碳钢,淬火硬度可达HRC60~65。
刀具刃磨时容易达到锋利,价格低廉。
这类钢由于耐热性很差(200-250℃),允许的切削速度很低(V≤10m/min),只适宜做一些低速手动工具,如板牙、手工锯条、锉刀等。
常用的牌号是T7A、T8A……T13A等。
2.合金工具钢合金工具钢是指含铬、钨、硅、锰等合金元素的低碳合金钢。
其碳的质量分数为0.85%-1.5%,合金元素的总质量分数在5%以下。
合金工具钢有较高的耐热性(300-400℃),可以允许有较高的切削速度下工作;此外这类钢淬透性较好,热处理变形小,耐磨性较好,因此可以用于截面积较大要求热处理变形较小,对耐磨性及韧度有一定要求的低速切削刀具,如板牙、丝锥、铰刀、拉刀等。
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。
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等)1、高速钢高速钢特别适用于制造结构复杂的成形刀具,孔加工刀具例如各类铣刀、拉刀、齿轮刀具、螺纹刀具等;由于高速钢硬度,耐磨性,耐热性不及硬质合金,因此只适于制造中、低速切削的各种刀具。
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、硬质合金硬质合金大量应用在刚性好,刃形简单的高速切削刀具上,随着技术的进步,复杂刀具也在逐步扩大其应用。
钨钴类硬质合金是由WC和 Co烧结而成,代号为YG,一般适用于加工铸铁和有色金属等脆性材料。
钨钛钴类硬质合金是以WC为基体,添加TiC,用Co作粘结剂烧结而成,代号为YT,一般适用于高速加工钢料。
添加钽(铌)类硬质合金是在以上两种硬度合金中添加少量其它碳化物(如TaC 或NbC)而派生出的一类硬质合金,代号为YW,既适用加工脆性材料,又适用于加工塑性材料。
常用牌号YW1、YW2。
3.碳素工具钢碳素工具钢是指含碳量为0.65%-1.35%的优质高碳钢,最常用的牌号是T12A,这类钢由于耐热性很差(200-250℃),允许的切削速度很低,只适宜做一些手动工具。
4、涂层刀具材料硬质合金或高速钢刀具通过化学或物理方法在其上表面涂覆一层耐磨性好的难熔金属化合物,既能提高刀具材料的耐磨性,而又不降低其韧性。
对刀具表面涂覆的方法有两种:化学气相沉积法(CVD法),适用于硬质合金刀具;物理气相沉积法(PVD法),适用于高速钢刀具。
涂层材料可分为TiC涂层、TiN涂层、TiC与TiN涂层、Al2O3涂层等。
5、其它刀具材料(1)陶瓷刀具:是以氧化铝(Al2O3)或以氮化硅(Si3N4)为基体,再添加少量金属,在高温下烧结而成的一种刀具材料。
一般适用于高速下精细加工硬材料。
一些新型复合陶瓷刀也可用于半精加工或粗加工难加工的材料或间断切削。
陶瓷材料被认为是提高生产率的最有希望的刀具材料之一。
刀具材料及特点范文
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。
刀具材料介绍范文
刀具材料介绍范文刀具材料是指用于制造刀具的各种材料,其性能可以直接影响刀具的使用寿命、切削性能和质量等方面。
刀具材料根据其硬度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性等性能的不同,可以分为多种不同的类型。
1.高速钢(HSS)高速钢是一种常用的刀具材料,具有较高的硬度、韧性和耐磨性。
它主要由钢、碳和铬等元素组成,可以在高温和高速切削的条件下保持较好的切削性能。
高速钢刀具通常用于加工高硬度的材料,如不锈钢和钢铁等。
它的主要缺点是在高温剧烈切削下容易磨损和变形。
2.硬质合金硬质合金,也称为硬质合金刀具,是由钨钴合金和碳化物等粉末冶炼而成的材料。
它具有极高的硬度和耐磨性,可以在高温和高速切削下保持良好的切削性能。
硬质合金刀具通常用于加工各种金属和材料,如铸铁、钢、铜、铝等。
但是硬质合金刀具的韧性较低,易于断裂,因此在使用时需要注意控制切削参数,以避免过度应力的产生。
3.陶瓷刀具陶瓷刀具是一种新型的刀具材料,具有高硬度、高温稳定性和低摩擦系数的特点。
它主要由氧化锆、氧化铝和碳化硅等陶瓷材料制成。
陶瓷刀具适用于高速切削和干切削的条件下,可以用于加工各种高硬度和脆性材料,如陶瓷、玻璃和复合材料等。
但是由于陶瓷刀具易于断裂,而且价格较高,因此在使用时需要特别小心。
4.涂层刀具涂层刀具是在常规刀具的刀体表面涂覆一层特殊材料,用于增加刀具的耐磨性和耐腐蚀性。
常见的涂层材料包括碳化钛、氮化钛和碳化铝等。
涂层刀具可以增加刀具的寿命和切削性能,适用于各种切削条件和材料。
但是由于涂层刀具具有高成本,因此在选择使用时需要根据具体工件和加工需求进行综合考虑。
以上是常见的刀具材料介绍,每种刀具材料都有其独特的特点和适用范围。
在选择刀具材料时,需要考虑材料的硬度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性等性能,以及具体的加工条件和要求,选择最合适的刀具材料,以提高刀具的使用寿命和切削性能。
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。
常用刀具材料分类、特点及应用
常用刀具材料分类、特点及应用机自12-2班120401140203赵海燕常用刀具材料分类、特点及应用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、已加工表面质量和加工成本等,所以正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要内容之一。
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屑相接触,承受着很大的切削压力和冲击,并受到工件及切屑的剧烈摩擦,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。
1.1 高的硬度和耐磨性硬度是刀具材料应具备的基本特性。
刀具要从工件上切下切屑,其硬度必须比工件材料的硬度大。
耐磨性是材料抵抗磨损的能力。
一般来说,刀具材料的硬度越高,耐磨性就越好。
组织中硬质点(碳化物、氮化物等)的硬度越高,数量越多,颗粒越小,分布越均匀,则耐磨性越高。
但刀具材料的耐磨性实际上不仅取决于它的硬度,而且也和它的化学成分、强度、纤维组织及摩擦区的温度有关。
1.2 足够的强度和韧性要使刀具在承受很大压力,以及在切削过程中通常要出现的冲击和振动的条件下工作,而不产生崩刃和折断,刀具材料就必须具有足够的强度和韧性。
1.3 高的耐热性耐热性是衡量刀具材料切削性能的主要标志。
它是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。
1.4 导热性好刀具材料的导热性越好,切削热越容易从切削区散走,有利于降低切削温度。
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。
1.5 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能、耐磨性能、热处理性能、焊接性能等要好,且又要资源丰富,价格低廉。
2、常用刀具的种类、牌号及主要性能刀具材料可分为工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料等五大类。
常用刀具材料的主要性能及用途见表常用刀具材料的主要性能种类常用牌号硬度HRC(HRA)抗弯强度(GPa)热硬性(°C)工艺性能用途碳素工具钢T8A、T10A、T12A60~64(81~83)2.45~2.75200~250可冷热加工成形,刃磨性能好用于手动工具,如锉刀、锯条、錾子等合金工具钢9siCr、CiWMn60~65(81~84)2.45~2.75250~300可冷热加工成形,刃磨性能好,热处理变形小用于低速成形刀具,如丝锥、板牙、铰刀等高速钢W9Mo3Cr4V、W6Mo5CrV263~69(82~87)3.43~4.41550~600可冷热加工成形,刃磨性能好,热处理变形小用于机动复杂的中速刀具,如钻头、铣刀、齿轮刀具等硬质合金(YG类)K类(YT类)P类(YW类)M类69~81(89~93)1.08~2.16800~1100粉未冶金成形,只能磨削加工不能热处理,多镶片使用,较脆用于机动简单的高速切削刀具,如车刀、刨刀、铣刀刀片陶瓷SG4、AT6(93~94)1500~2100HV0.4~1.1151200压制烧结成形,只能磨削加工,不需热处理,脆性略大于硬质合金多用于车刀,适宜精加工连续切削立方碳化硼(CBN)FD、LBN-Y7300~7400HV0.57~0.811200~1500高温高压烧结成形,硬度高于陶瓷,极脆,可用金刚石砂轮磨削,不需用于加工高硬度、高强度材料(特别是铁族材料)热处理人造金刚石10000HV0.42~1.0700~800硬度高于CBN,极脆用于有色金属的高精度、低粗糙度切削,也用于非金属精密加工,不切削铁族金属3、常用道具的介绍高速钢普通高速钢普通高速钢指用来加工一般工程材料的高速钢,常用的牌号有:(1)W18Cr4V(简称W18)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一章常用刀具材料介绍一.刀具材料的基本性能在切削过程中,刀具切削部分是在很大的切削力、较高的切削温度及剧烈摩擦等条件下工作的,同时,由于切削余量和工件材质不均匀或切削时形不成带状切屑,还伴随冲击和振动,因此刀具切削部分的材料应具备以下几方面的性能:1.高的硬度刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度,以便切入工件。
一般常温时硬度在60HRC以上,对某些难切除材料,刀具的硬度要求在HRC65以上。
2.高的耐磨性刀具在切削加工中经受剧烈摩擦,要求其磨损要小,通常刀具材料的硬度越高,耐磨性越好。
3.高的耐热性耐热性(又称红硬性)是指刀具在高温下能够保持其硬度的性能。
它是衡量刀具材料切削性能的主要指标。
4.足够的强度和韧性在切削过程中,刀具要经得起所承受的各种应力和冲击,才能防止刀具的崩刃或脆性断裂。
5.良好的工艺性刀具材料应具备良好的可加工性和垫处理性。
此外,还应考虑到刀具材料的经济性。
经济性差的刀具材料难以推广使用。
二.刀具材料的种类及选用常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料等,其中应用最多的是高速钢和硬质合金。
1.碳素工具钢碳素工具钢是指含碳量为0.65%-1.35%的优质高碳钢,淬火硬度可达HRC60~65。
刀具刃磨时容易达到锋利,价格低廉。
这类钢由于耐热性很差(200-250℃),允许的切削速度很低(V≤10m/min),只适宜做一些低速手动工具,如板牙、手工锯条、锉刀等。
常用的牌号是T7A、T8A……T13A等。
2.合金工具钢合金工具钢是指含铬、钨、硅、锰等合金元素的低碳合金钢。
其碳的质量分数为0.85%-1.5%,合金元素的总质量分数在5%以下。
合金工具钢有较高的耐热性(300-400℃),可以允许有较高的切削速度下工作;此外这类钢淬透性较好,热处理变形小,耐磨性较好,因此可以用于截面积较大要求热处理变形较小,对耐磨性及韧度有一定要求的低速切削刀具,如板牙、丝锥、铰刀、拉刀等。
以上两种材料作为刀具使用的较少。
最常用的牌号有9SiCr、CrWMn等。
3.高速钢高速钢又称锋钢、白钢、钨钢。
是一种加入了较多钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。
它的耐磨性、热硬性都比前两者明显提高,热硬性温度可达550~600℃。
高速钢允许的切削速度远不及硬质合金,但由于其抗弯强度、冲击韧性比硬质合金高,而且有切削加工方便、刃磨容易、可以铸造及热处理等优点,所以常用来制造形状复杂的刀具,如丝锥、钻头、拉刀、铣刀齿轮刀具等。
常用的牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。
高速钢性能知识点高速钢按其用途和性能可分为通用高速钢、高性能高速钢两类;按其化学成份可分为钨系高速钢和钼系高速钢两类。
(1)通用高速钢通用高速钢是指加工一般金属材料用的高速钢。
常用的有两个品种。
1)W18Cr4V属于钨系高速钢。
其淬火后硬度为HRC63~66,由于它的含釩量低,磨削性能好,热处理工艺控制方便,在60~70年代用得比较普遍。
但是它的抗弯强度与冲击韧性比钼系高速钢差,因而使用寿命短,现在这种高速钢很少使用。
2)W6Mo5Cr4V2属于钼系高速钢,与W18Cr4V相比,淬火硬度与耐磨性相近。
它的抗弯强度、冲击韧性和高温塑性较高;但磨削性能差,淬火温度范围也狭窄。
因它的使用寿命长、介格低,所以被推广使用。
(2)高性能高速钢是在通用高速钢中加入一些合金元素,以进一步提高它的耐热性、耐磨性。
这种高速钢的切削速度可达50~100m/min,具有比通用高速钢更高的生产率与刀具寿命;同时还能切削不锈钢、耐热钢、高强度钢等难加工材料。
1)高釩高速钢(W12Cr4V4Mo)这种高速钢由于含釩(V)、碳(C)量增加,提高了耐磨性,刀具寿命比通用高速钢提高了2~4倍,这是它的主要特点。
但是。
随着含釩量的提高(3~5%),使磨削性能变差,刃磨困难,目前较少使用。
2)高碳高速钢(95W18Cr4V)、含钴高速钢(W6Mo5Cr4V2Co8)及含铝高速钢(W6Mo5Cr4V2Al)等高速钢,都是高性能高速钢,耐磨性、热塑性等较好,近年来使用较广。
高速钢的分类知识点4.硬质合金硬质合金是有难溶金属碳化物(WC、TiC)和金属粘接剂(如Co)的粉末,在高压下成形,并经1500℃的高温烧结而成。
钴起粘结作用。
硬质合金的硬度为74~81.5HRC,有较好的耐磨性和热硬性。
硬质合金在800~1000℃仍然保持良好的热硬性,允许切削速度远远超过高速钢。
但其抗弯强度远比高速钢低,承受冲击能力差,刃口也不如高速钢锋利。
硬质合金的制造工艺性比较差,因为它的硬度比较高,所以不能进行机械加工。
但是硬质合金的加工范围比较广,脆性金属、钢材、有色金属等均可加工,是目前应用比较广的一种刀具材料。
硬质合金知识点常用硬质合金按其化学成分和使用特性可分为四类:钨钴类(YG)、钨钛钴类(YT)、钨钛钽铌钴类(YW)、碳化钛基类(YN)及涂层硬质合金。
1)钨钴合金类(YG)这是由WC和Co组成的合金。
这类硬质合金相对于钨钴钛合金来说,韧性较好,常用来加工脆性材料(如铸铁、青铜等)或冲击性较大的工件。
但由于它的热硬性不及钨钴钛类,在640℃时严重粘结,使刀具磨损,耐用度下降,所以一般不用于加工塑性材料,如碳钢等。
常用的牌号有YG3X、YG6、YG8等。
YG8用于粗加工,YG6和YG3X用于半精加工和精加工。
YG3(精加工) YG6(半精加工) YG8(粗加工) Co的含量↑ 韧性↑ 强度↑ HRC↓ 耐磨性↓Co的含量↓ 韧性↓ 强度↓ HRC↑ 耐磨性↑ 脆性↑2)钨钛钴合金类(YT)这是由WC、TiC和Co组成的合金。
由于在合金中加入了碳化钛(TiC),从而提高了合金的耐磨性,但是抗弯强度、磨削性能和导热系数有所下降;低温脆性较大,不耐冲击,因此这类合金不适宜加工脆性金属,而适于高速切削一般钢材。
钨钛钴类硬质合金中,常有牌号有YT5、YT14、YT15和YT30。
合金中增加了碳化钛的含量(TiC),同时减少了钴(Co)的含量,因而提高了合金的硬度和耐磨性,但抗弯强度和导热系数随着降低。
因些,当切削条件比较平稳,要求强度和耐磨性高时,应选用TiC 含量较多的牌号;反之,当刀具在切削过程中承受冲击、振动而容易引起崩刃时,应选用TiC含量少的牌号YT5(粗加工) YT14、YT15(半精加工) YT30(精加工)TiC含量↑ 硬度↑ 耐磨性↑ 脆性↑ 韧性↓TiC含量↓ 硬度↓ 耐磨性↓ 脆性↓ 韧性↑3)钨钛钽(铌)钴类硬质合金(YW)在合金中加入适量的碳化钽(TaC)或碳化铌(NbC)稀有难熔金属碳化物,可提高合金的高温硬度、强度、耐磨性、粘结温度和抗氧化性,同时韧性也有所增加,具有较好的综合切削性能,人们称之为“万能合金”,但是这类合金的价格比较贵,所以主要用于加工难切削材料。
4)碳化基类硬质合金(YN)它是由碳化钛作为硬质相,镍、钼作为胶结剂而组成的,所以硬度高达HRA90~95,有高的耐磨性,并具有较高的切削性能,在1000℃以上高温下,它仍能进行切削加工,因此它能采用较高的切削速度(300~400/min),适合对较高硬度的合金钢、工具钢、淬硬钢进行连续切削的精加工5)涂层硬质合金是60年代开始出现的,它是采用化学气相沉积法或其它方法,在硬质合金表面涂覆约3~5um耐磨的难熔金属化合物,可提高刀片的综合切削性能,与普通刀片相比,寿命可提高1~4倍。
刀具的涂层技术在现代切削加工和刀具发展中产生了深远的影响,涂层刀具己经成为现代刀具的标志,目前,在国外涂层刀具己达70%以上,而国内涂层刀具的使用也越来越多。
硬质合金是用的较多的一种刀具材料。
常用的硬质合金材料的牌号的选用可见表3-1。
表1-1 常用硬质合金牌号的选用5.陶瓷它的主要成份是氧化铝(Al2O3),刀具用陶瓷一般是以氧化铝为基本成分的陶瓷,是在高温下烧结而成的。
其硬度可达91~95HRA,耐磨性比硬质合金高十几倍,适于加工冷硬铸铁和淬硬钢;在1200℃高温下仍能切削,高温硬度可达80 HRA,在540℃时为90HRA,切削速度比硬质合金高2~10倍;具有良好的抗粘性能,使它与多种金属的亲和力小;化学稳定性好,即使在融化时,与钢也不起相互作用;抗氧化能力强。
但缺点是脆性大、抗弯强度和冲击韧性低、导热性差。
当前用的较多的是纯氧化铝陶瓷(俗称白陶瓷)和氧化铝—碳化钛混合陶瓷(俗称黑陶瓷)。
⑺超硬刀具材料超硬刀具材料是金刚石和立方氮化硼的统称,用于超精加工及硬脆材料的加工。
它们可用来加工任何硬度的工件材料,包括淬火硬度达65~67HRC的工具钢,有很好的切削性能,切削速度比硬质合金刀具提高10~20倍,且切削时温度低。
加工超硬材料时,工件表面粗糙度的值很小,甚至可部分代替磨削加工,经济效益显著提高。
陶瓷刀具还可以实现干切削,从而省去了切削液。
陶瓷刀具材料知识点6.金刚石刀具(PCD)金刚石具有极高的硬度,比硬质合金及陶瓷的硬度高几倍,是至今为止已发现的最硬材料。
磨削时金刚石的研磨能力很强,耐磨性比一般砂轮高100~200倍,且随着工件材料硬度增大而提高。
金刚石具有很高的导热性,切削刃可刃磨得非常锋利,被加工表面粗糙度值小,可在纳米级稳定切削。
金刚石刀具具有较低的摩擦系数,保证较好的工件质量。
但人造金刚石脆性大、抗冲击能力差,对振动敏感,要求机床精度高、平稳性好。
金刚石刀具主要用于高速精细车削或镗削各种有色金属及其合金,也可加工各种非金属材料。
但由于金刚石刀具的耐热性较差,并且与铁元素具有较强的亲和力,因此金刚石刀具一般不适合于加工铁系金属加工。
7.立方氮化硼刀具(CBN)立方氮化硼刀具的硬度及耐磨性,仅次于金刚石;热稳定性比金刚石高1倍,可高速切削高温合金,切削速度比硬质合金高3~5倍;有优良的化学稳定性,适于加工的工件材料有硬度在HRC45以上的淬硬钢和耐磨铸铁;导热性比金刚石差但比其他材料高得多,抗弯强度和断裂韧性介于硬质合金和陶瓷之间。
用CBN刀具,可加工以前只能用磨削方法加工的特种钢,它还非常适合数控机床加工。
各种刀具材料的物理力学性能见表3-2。
表1-2 各种刀具材料的物理力学性能三.刀具材料选用的案例分析(一).淬火钢的加工案例与刀具选用1.淬火钢的特点淬火钢是指金属经过淬火后,组织为马氏体,硬度大于HRC50的钢。
它属于难切削材料。
加工淬火钢的传统方法是磨削,但是为了提高生产效率,解决工件形状复杂而不能磨削和淬火后产生形状和位置误差问题,所以就需采用车削、铣削等切削加工方法。
2.淬火钢切削时的特点(1).淬火钢硬度高、强度也高,基本没有塑性;(2).切削力大,切削温度高;(3).因为淬硬钢硬度高、脆性大,所以切削时不易产生积屑瘤,并可获得较低的表面粗糙度;(4).刀刃易崩碎,易磨损;(5).导热系数低,其导热系数约为普通45号钢的1/7。