车削加工高温合金材料的刀具材料对比
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。
车刀的主要材料有哪些用途
车刀的主要材料有哪些用途车刀是机械加工所使用的重要切削工具,具有广泛的应用领域。
车刀的主要材料有硬质合金、高速钢、陶瓷、多晶金刚石等。
不同的材料适用于不同的加工材料和加工要求。
以下将详细介绍车刀各种材料的用途。
1. 硬质合金:硬质合金车刀主要由碳化钨和钴粉末经过高温烧结而成。
硬质合金车刀具有很高的硬度和耐磨性,适用于加工高硬度材料和大批量加工。
它能够在高速切削条件下保持较长的使用寿命,并且能够承受较大的切削力。
硬质合金车刀广泛应用于汽车零部件加工、航空航天领域、模具加工等。
2. 高速钢:高速钢车刀是一种含有多种合金元素(如钴、钼、钛等)的高合金钢材。
它具有较高的硬度、耐磨性和热硬性,适用于加工中硬度和中粘度材料。
高速钢车刀适用于一般机械加工场合,如车削、铣削、钻孔、镗削等。
3. 陶瓷:陶瓷车刀主要由氧化物或氮化物陶瓷制成。
陶瓷材料具有很高的硬度、耐磨性和热强性能,在高温条件下仍能保持较长的寿命。
陶瓷车刀适用于加工高硬度、高硬度、高温度的材料,如铸铁、合金钢、高温合金等。
陶瓷车刀广泛应用于航空航天、轴承、汽车零部件等领域。
4. 多晶金刚石:多晶金刚石车刀主要由金刚石颗粒和金属粉末组成,通过高压和高温进行制造。
多晶金刚石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刃口的稳定性和寿命。
多晶金刚石车刀适用于加工高硬度、高硬度和脆性材料,如非金属材料、陶瓷等。
多晶金刚石车刀广泛应用于玻璃加工、硬盘加工、宝石加工等领域。
除了以上几种主要材料外,还有其他一些特殊材料的车刀也被广泛使用,如CBN (立方氮化硼)车刀、PCD(聚晶体金刚石)车刀等。
这些特殊材料的车刀具有特殊的物理和化学性能,适用于特殊材料的加工要求。
综上所述,车刀的主要材料有硬质合金、高速钢、陶瓷、多晶金刚石等。
不同的材料适用于不同材料的加工要求,能够满足各种机械加工场合的需求。
通过选择合适的车刀材料,可以提高加工效率、降低成本,并且获得更好的加工质量。
干货来了!高温合金的切削加工!
干货来了!高温合金的切削加工!作者:郑文虎张明杰单位名称:中车北京南口机械有限公司文章来源:《金属加工》(冷加工)2017年第14期1.问题来源高温合金又称耐热合金或热强合金,他是在一定温度下具有耐热性的合金。
耐热性包括热稳定性和热强性两种性能。
热稳定性是指在高温下抗氧化、抗燃气腐蚀的能力;热强性则是指合金在高温下抵抗塑性变形和断裂的能力。
高温合金除含有大量的铁、铬、镍和钴等基本元素外,还含有铝、钛、铌、钡、钒、钨、钼及锰等强化元素。
其抗氧化温度可达900℃~1100℃,能够在高温氧化气氛或燃气条件下工作,目前已广泛应用于各个领域,特别是航空、航天和造船等工业部门。
2.高温合金的分类与性能(1)按生产工艺分类。
变形高温合金。
其特点是高温塑性好,能进行锻造、热轧以及冷拔等压力加工,常见的牌号有GH2036、GH2132、GH4033、GH4037、GH4049和GH4169等。
铸造高温合金。
其特点是除含有较多的Fe、Ni等元素外,还含有较多的W、Mo、Ti以及Al等强化元素及较高的含碳量。
他的热强性高,塑性差,常在铸态下使用。
常见的牌号有K214、K401和K417等。
(2)按基体合金元素分类。
铁基高温合金又称耐热钢,此类合金价格低、抗高温氧化性差,硬度为255~321HBW,抗拉强度σb为883~971MPa,伸长率δ为15%~22.1%,热导率κ为13.39~17.17W/m·K。
常见的牌号有GH2036、GH136、GH2132和K136等。
铁-镍基高温合金。
此类合金含镍量为30%~45%,他抗高温氧化性能高于铁基高温合金,应用广泛。
其硬度为302~388HBW,抗拉强度σb为922~1275MPa,伸长率δ为10%~25%,热导率κ为10.88~15.49W/m·K。
常见的牌号有GH2135、GH1140、K4和K214等。
金粉商城添加金粉商城小程序,查资料更方便小程序镍基高温合金。
车削刀具材料
车削刀具材料车削是一种常见的金属加工方法,而车削刀具作为车削过程中的关键工具,其材料选择对于加工效率和加工质量具有重要影响。
下面将介绍几种常见的车削刀具材料,以及它们的特点和适用范围。
1.高速钢。
高速钢是一种常见的车削刀具材料,具有良好的硬度和耐磨性。
它适用于一般的车削加工,能够满足对加工精度和表面质量的要求。
此外,高速钢的加工稳定性较好,使用寿命较长,因此被广泛应用于车削刀具的制造中。
2.硬质合金。
硬质合金是一种硬度极高的车削刀具材料,主要由钨钴粉末和其他金属粉末经过高温烧结而成。
硬质合金具有极好的耐磨性和热稳定性,适用于对切削负荷和温度要求较高的车削加工。
由于其硬度极高,硬质合金刀具能够在高速切削中保持较好的刀具稳定性,因此在高速车削加工中得到广泛应用。
3.陶瓷刀具。
陶瓷刀具是近年来新兴的车削刀具材料,具有极高的硬度和耐磨性,能够适应高速切削和高温切削的要求。
此外,陶瓷刀具还具有良好的化学稳定性和热稳定性,能够在特殊材料的车削加工中表现出色。
然而,由于其脆性较大,陶瓷刀具在加工过程中需要注意避免冲击和振动,以免造成刀具的损坏。
4.金刚石刀具。
金刚石刀具是一种硬度极高的车削刀具材料,具有优异的耐磨性和热导性,能够适应高速切削和高温切削的要求。
金刚石刀具在加工硬质材料和非金属材料时表现出色,能够保持较好的加工质量和加工效率。
然而,金刚石刀具的制造成本较高,且在加工过程中需要严格控制切削条件,以免造成刀具的损坏。
综上所述,车削刀具的材料选择应根据具体的加工要求和加工材料来确定,不同的材料具有不同的特点和适用范围。
在实际的车削加工中,需要综合考虑刀具的材料、刀具的几何形状、切削条件等因素,以选择最合适的车削刀具,从而实现高效、高质的加工目标。
车床刀具材料
车床刀具材料车床刀具是车床加工中的重要工具,选择合适的刀具材料对于提高加工效率和产品质量至关重要。
刀具材料的选择直接影响着车床加工的精度、表面质量和寿命。
因此,我们需要对车床刀具材料有一个清晰的认识,以便在实际加工中做出正确的选择。
首先,我们来看一下常见的车床刀具材料有哪些。
目前,常用的车床刀具材料主要包括高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料等。
每种材料都有其特定的适用场景和加工特点,下面将分别介绍它们的特点和应用。
高速钢是一种普遍使用的车床刀具材料,它具有良好的综合机械性能和热硬化性能,适用于一般的车削加工。
高速钢刀具切削速度高,切削温度较低,适用于加工一般硬度的金属材料,如碳钢、合金钢等。
但是,对于硬度较高的材料,高速钢刀具的耐磨性和耐热性就显得不足了。
硬质合金是一种硬度高、耐磨性好的刀具材料,适用于加工硬度较高的材料,如不锈钢、铸铁等。
硬质合金刀具的切削速度较低,但是具有较好的耐磨性和刚性,适合进行高速切削和重载切削。
陶瓷刀具具有优异的耐磨性和耐高温性能,适用于高速切削和精密加工。
陶瓷刀具的切削速度高,但是比较脆,不适合进行重载切削和不稳定的切削工况。
超硬材料,如金刚石、立方氮化硼等,具有极高的硬度和耐磨性,适用于加工硬度极高的材料,如高硬度合金、玻璃、陶瓷等。
超硬材料刀具的切削速度极高,但是价格昂贵,一般用于特殊加工场合。
在选择车床刀具材料时,需要根据加工材料的硬度、切削条件、加工精度等因素进行综合考虑。
同时,还需要考虑到刀具的成本和加工效率,以达到经济合理和技术先进的目的。
总的来说,车床刀具材料的选择应根据具体的加工需求来确定,不同的材料适用于不同的加工场景。
在实际应用中,我们需要根据加工材料的特性和加工要求,选择合适的刀具材料,以提高加工效率和产品质量。
希望本文对大家在车床刀具材料选择上有所帮助。
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。
刀具材料切削时耐热温度概述
刀具材料切削时耐热温度概述刀具材料是通过切割工件而进行形状加工的非常重要的工具。
然而,在加工过程中,刀具会面临很高的温度和压力,因此需要具有高耐热温度的特性。
刀具材料的耐热温度是指在高温下,刀具仍能够保持其切削性能,并能够避免过度磨损或损坏。
刀具材料的耐热温度取决于其基本特性,例如热膨胀系数、导热系数、热处理硬度和耐腐蚀性等。
刀具材料通常根据其基本材料进行分类,并根据其耐热温度和其他特性进行进一步评估。
1. HSS材料高速钢(HSS)是一种广泛应用于切削工具的材料,它在高速切削中具有较好的性能。
然而,其耐热温度较低,通常在500°C以下,因此需要在使用过程中定期冷却以防止过度加热。
在高强度应用中,通常使用加入钨、钼、钴或其他元素的高合金HSS。
2. 硬质合金材料硬质合金是由钨碳硬质合金和钴等金属粉末经烧结而成的。
硬质合金具有耐磨、耐腐蚀和耐热的特性,可用于高温切削和高速切削。
硬质合金刀具的耐热温度通常在800°C左右。
3. 陶瓷材料陶瓷刀具是一种具有高硬度和耐磨性的刀具材料,通常用于高速加工的高温环境中。
陶瓷材料的耐热温度通常在1000°C以上,因此可被用于高温切削加工。
不过,由于其脆性较高,在使用时需要注意避免裂纹和损坏。
4. PCD/CBN材料多晶立方体石墨双峰(PCD)和立方体氮化硼(CBN)是一种新型的刀具材料,具有优异的耐磨性和高硬度。
PCD和CBN的耐热温度可达到1200°C以上,因此可用于高热和高硬度切削。
总之,选择正确的刀具材料对于获得优质的加工结果至关重要,同时也需要注意刀具的寿命和使用过程中的性能变化。
刀具材料的耐热温度成为了刀具选择的一个重要因素,不同的材料适用于不同的切削应用和环境。
在选择刀具材料时,需要根据不同的加工需求和环境条件进行评估和选择,以获得最优的切削效果。
不同材质刀具切削参数
不同材质刀具切削参数在机械加工中,刀具的选择和切削参数的设置对于生产效率和产品质量具有重要影响。
不同的材料对切削条件有不同的需求,因此了解各种材料的特性并相应地调整切削参数是至关重要的。
本文将探讨几种常见金属材料的刀具切削参数。
一、不锈钢不锈钢具有良好的强度和耐腐蚀性,但相对较硬,切削时需要较高的切削力和适当的冷却。
一般建议使用硬度较高(如高速钢)的刀具,以避免过度磨损。
切削速度应保持在较低水平,进给量也应适当控制。
为了确保良好的冷却效果,通常会使用水基或油基切削液。
二、铝合金铝合金轻便且易于加工,但其易脆性和敏感性使得切削过程需要特别注意。
推荐使用硬质合金或涂层刀具,因为它们能够抵抗铝的氧化作用。
切削速度应控制在中等范围,进给量也需适度降低。
为防止粘刀现象,可以使用乳化油或极压切削油。
三、碳钢碳钢是常用的结构材料,其质地均匀、韧性好。
对于碳钢的切削,可以选择钨钻类刀具,由于其高硬度和高温性能良好,可以有效地进行切削。
切削速度可在中等偏高的范围内,进给量和背吃力矩应适中。
推荐使用润滑性能好的乳化油。
四、钛合金钛合金具有优异的抗腐蚀性和高强度,但也因此而变得异常敏感和脆弱。
钛合金的切削要求非常精确的控制,包括缓慢的切削速度、小直径的切入和切出路径以及充分冷却等。
通常建议使用金刚石涂层的高速钢刀具或者超细颗粒硬质合金涂层刀具,这样可以更好地适应钛合金的高温高压环境。
此外,还需根据实际情况选择合适的冷却剂来减少热变形和提高加工质量。
五、铜合金铜合金具有良好的导电性和导热性,适合于制造电气元件和其他相关产品。
然而,由于其软性,需要更小的切削力和更大的容屑空间。
一般来说,高速钢或硬质合金刀具都能满足这种材料的切割需求。
切削速度应在低速范围内,进给量也要适当减小。
同时,为了防止过热和粘刀现象,我们推荐使用水溶性切削液。
六、高强度钢高强度钢具有较高的硬度和强度,因此需要更高的切削力和更大的切削深度。
推荐使用硬度较高(如超细颗粒硬质合金)的刀具,并适当提高切削速度和进给量。
高温合金的种类与刀具选择
高温合金的种类与刀具选择一,综述高温合金种类高温合金是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。
高温合金有以下几种:1,按基体元素:分为铁基、镍基、钴基等高温合金。
镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位,它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件,与钴合金相比,镍合金能在较高温度与应力下工作,尤其是在动叶片场合,2.按生产工艺:分为铸造高温合金,变形高温合金,粉末冶金高温合金。
二,高温合金与CBN刀具1、不锈钢高温合金(奥氏体不锈钢)不太适合用CBN刀具加工,但其他HRC45以上耐热钢类可以用CBN刀具加工。
2、铸造类镍基、钴基高温合金非常适合用CBN刀具加工。
3、由于高温合金的种类复杂,注意针对工件的不同金属元素含量和工艺类型选择合适的CBN牌号。
4、非高温合金类的粉末冶金零件已经被证实适合用CBN刀具加工。
三,车削粉末冶金高温合金的刀具对比试验(试验机床:CK61100,工件材料:粉末高温合金涡轮盘;硬度>HB388,工件直径610mm,刀具:焊接复合式CBN刀片)1,当采用YT726硬质合金刀具,以切削速度v=15m/min、切削深度ap=0.2mm、进给量f=0.1mm/r的切削用量车削FGH95粉末高温合金,切削路程仅为3.6m时,后刀面磨损量VB=0.15mm,刀具的磨损使刀具的寿命仍然不能保证连续加工一个面。
此时车刀的径向磨损量为0.016mm,反映在工件直径上的变化量dd=0.032mm。
2,若采用CBN刀片车削粉末高温合金,切削用量:v=70m/min,ap=0.2mm,f=0.1mm/r)。
切削路程l=3.6m时,后刀面磨损量几乎丈量不出。
3,用CBN车刀半精车或精车粉末高温合金材料是可行的,与硬质合金相比,不仅加工质量高,而且刀具寿命明显进步。
4,当切削温度达到1000~1200℃时,刀具表面会产生氧化与放氮现象,过高的温度还会产生CBN→HBN的转化,使CBN刀刃失往切削能力。
高温合金的高速经济性车削技巧
高温合金的高速经济性车削技巧引言高温合金是一种具有优异耐热性能的金属材料,在航空航天、能源和汽车等领域得到广泛应用。
由于高温合金的特殊性质,车削加工变得更加困难和耗时。
因此,开发高速经济性车削技巧对于高温合金的加工具有重要意义。
本文将介绍几种高温合金的高速经济性车削技巧,如刀具选型、切削参数优化等,以提高加工效率和降低成本。
选择合适的刀具高温合金的硬度和韧性较高,因此选择合适的刀具至关重要。
以下是几种常用的刀具材料及其适用情况:1.硬质合金刀具:适用于加工镍基高温合金和钴基高温合金,具有较高的耐磨性和热稳定性;2.陶瓷刀具:适用于加工钛基高温合金,具有良好的高温抗磨性能;3.CBN刀具:适用于加工铁基高温合金,具有较高的硬度和热稳定性。
在选择刀具时,还应考虑刀具的几何形状、刀具涂层和刀具刃口的特征。
合理选择刀具有助于提高车削效率和延长刀具寿命。
优化切削参数切削参数的优化可以提高车削效率和降低能耗。
以下是一些常用的切削参数优化的技巧:1.切削速度:高速切削能够缩短车削时间,但也会增加切削温度。
根据材料的热稳定性,选择合适的切削速度,避免刀具过热和材料过度烧结;2.进给速度:进给速度的选取要结合切削速度和刀具直径,以保证切削深度合理,避免过度负荷导致刀具断裂;3.切削深度:切削深度的控制要与切削速度和进给速度相匹配,避免过大切削深度引起刀具振动和工件变形;4.冷却润滑剂的使用:选择适当的冷却润滑剂可以有效降低切削温度,减少工件表面烧伤的风险。
使用合理的车削策略在高速经济性车削中,采用合理的车削策略可以最大程度地发挥刀具性能,提高车削效率。
1.粗车和半精车:采用大切削深度进行粗车和半精车,可以快速削除材料,提高加工速度;2.精车和半精车:采用较小的切削深度进行精车和半精车,以获得更高的加工精度和表面质量;3.断续进给和连续进给:对于易导致切削温度过高的材料,采用断续进给可以有效降低切削温度;4.干式和湿式车削:对于一些特殊材料,如钛合金,采用干式车削可以降低润滑剂的消耗和环境污染。
高温合金的加工——进给率堪比铝合金
高温合金的加工——进给率堪比铝合金航空工业的大量订单给发动机制造商及其供应商的能力带来了巨大压力。
因此,减少零件加工时间将受益匪浅。
对于高温合金,硬质合金铣刀的切削速度约为50m/min。
陶瓷铣刀提供了一种不同的方法:其切削速度可达1 000m/min。
瓦尔特的产品包括两个系列的陶瓷铣刀:具有通用槽形的MC275适用于大多数应用场合;MC075为高进给铣刀。
两种产品系列均可提供8~25mm的切削直径。
直径为8~12mm的刀具可作为整体铣刀使用,而直径为12~25mm的刀具可作为ConeFit铣刀使用。
在这两种情况下,只有刀具的头部由陶瓷制成。
该刀头钎焊在硬质合金接柄或碳化物ConeFit基体上。
原则上,整个铣刀可以由陶瓷制成,但是硬质合金接柄增加了刀具的强度和阻尼。
与整体式陶瓷刀具相比,其悬伸长度更长,材料去除率更高。
很多医院对控制成本没有很好的意识,设置出来的成本控制制度缺乏针对性和发展性,基本没有在成本核算的基础上设计出单独的,有针对性的且能具体实施的规章制度,并且缺乏对诸多方面的约束。
此外,制度不更新、不调整,不随着时下的具体情况做出改变。
同时,没有具体落实到各科室和各部门当中,使这一制度名存实亡,难以落实到实处,难以有效执行,无法发挥作用。
陶瓷切削刀具材料的应用范围包括ISO S组中的镍基、钴基和铁基耐热合金。
例如典型的合金有Inconel 718、René® 80、Nimonic®80A、Haynes® 556®、Mar-M-247®和Stel lite® 31。
这些高温合金(HRSA)是飞机发动机高温部分的首选。
陶瓷切削刀具材料可定制用于铣削应用。
与晶须增强陶瓷相比,SiAlON陶瓷更耐温度波动。
正因如此,它们成为铣削加工工序的理想选择。
断续切削导致切削刃上的温度变化,并且冷却介质的使用可以进一步增加温差,从而产生热冲击效应。
高速钢刀具与硬质合金刀具比较分析
高速钢刀具与硬质合金刀具比较分析刀具是工业生产中必不可少的工具,其中高速钢刀具和硬质合金刀具是常用的两种刀具材料。
本文将对这两种刀具进行比较分析,探讨它们的特点和适用领域,以便读者更好地理解和选择合适的刀具。
首先,我们来看高速钢刀具。
高速钢是一种含有多种合金元素(如钼、钨、钴、铬等)的高碳钢。
这种刀具具有以下特点:1. 高硬度和耐磨性:高速钢刀具经过热处理具有较高的硬度,能够在切削过程中保持刀刃的尖锐。
同时,高速钢具有出色的耐磨性,可以长时间保持刀刃的锋利。
2. 良好的韧性:高速钢具有较高的韧性,能够抵抗较大的冲击和振动。
这使得它在切削过程中不易断裂,提高了使用寿命。
3. 较低的成本:相比于硬质合金刀具,高速钢刀具的制造成本较低。
这使得它成为广泛应用于一般金属切削加工中的经济型选择。
然而,高速钢刀具也存在一些局限性。
尽管它在一般金属加工中具有出色的性能,但在高强度、高硬度和耐高温材料的切削中性能可能有所不足。
此外,高速钢刀具在切削速度较高时容易发生刀尖火花,从而影响切削质量。
接下来,我们来看硬质合金刀具。
硬质合金刀具以钨钴碳合金为主要材料,与高速钢相比它具有以下特点:1. 极高的硬度:硬质合金刀具具有极高的硬度,通常在摩氏硬度达到90以上。
这使得它具有出色的耐磨性和耐热性,能够在高温、高硬度和高强度材料切削中发挥较好的性能。
2. 较好的切削性能:硬质合金刀具由于硬度高、切削角度容易控制,可以获得更高的切削速度和更好的切削质量。
它能够完成更高效、更精细的切削加工,提高生产效率。
3. 长寿命:硬质合金刀具的耐磨性能非常突出,因此它的使用寿命通常比高速钢刀具更长。
这进一步降低了生产成本和换刀频次。
然而,硬质合金刀具的制造成本较高,在某些应用领域可能不太经济。
此外,硬质合金刀具的韧性相对较差,容易受到冲击和振动的影响,因此需要在使用过程中加以注意,以防止刃口断裂。
综上所述,高速钢刀具和硬质合金刀具在不同应用领域有各自的优势和局限性。
几种牌号刀具对Inconel 625切削性能的对比研究
几种牌号刀具对Inconel 625切削性能的对比研究李凯;胡显军【摘要】通过研究对比几种常用牌号刀具(YT类硬质合金、YG类硬质合金、高钴高速钢、PVD涂层硬质合金)在车削镍基高温合金Inconel 625时的切削性能,分析了不同刀具的寿命及对试件表面质量的影响,明确了适用的刀具和合理的切削用量及切削速度.分析认为,性能优异的PVD涂层刀具在选择了合适的进给量之后,完全能够满足Inconel 625的切削加工,相对于其他常用刀具,无论在生产效率还是产品质量方面,都有了很大的提升,并且节约了生产成本.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】4页(P107-110)【关键词】Inconel 625镍基高温合金;硬质合金刀具;涂层硬质合金刀具;高速钢;车削【作者】李凯;胡显军【作者单位】江苏省沙钢钢铁研究院,江苏张家港215625;江苏省沙钢钢铁研究院,江苏张家港215625【正文语种】中文【中图分类】TG712随着能源动力、航空航天的发展,镍基高温合金的使用越来越广泛,而其切削加工也显得日益重要,对镍基高温合金切削加工性能的研究也越来越深入。
在实际的高温合金生产及研究过程中,需要通过各种机加工来满足其力学性能等各方面的研究,因此,对镍基高温合金的特性及实际的切削性能的研究显得格外重要。
本文以实际生产的Inconel 625为例来研究不同牌号刀具对它的车削性能对比。
通过查阅大量文献可以得知,Inconel 625 是一种镍铬钼合金,其镍含量高达58%以上,其化学元素含量范围见表1。
它从低温到1 000 ℃均具有良好的拉伸性能和疲劳性能以及抗氧化和耐蚀性,并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀;Incone1 625中含有少量铌和钽,用以加强合金的硬度,因此该合金不需要热处理就能增加很高的强度,其力学性能如表2所示。
由于镍基高温合金优良的高温强度、热稳定性及抗热疲劳性能,而且容易加工硬化,使得该类材料成为最难加工的材料之一。
切削加工高温合金的刀具材料
切削加工高温合金的刀具材料高温合金具有优良的高温强度、热稳定性及抗热疲劳性能,因此它广泛应用于航空航天、船舶、核工业、电站等行业,例如现代燃汽涡轮发动机的燃烧室、涡轮导向叶片与工作叶片、涡轮盘及涡轮转子结构件、航空发动机盘件、环形件等高温转动部件等等。
高温合金是最难加工的材料之一,如果45# 钢的加工性为100% ,则高温合金的相对加工性仅为5% ~20% ,其切削加工的特点有:①切削力大,是普通钢材的 2 ~ 4 倍。
高温合金含有许多高熔点金属元素,构成组织结构致密的奥氏体固溶体,合金的塑性好,原子结构十分稳定,需要很大能量才能使原子脱离平衡位置,因而变形抗力大。
②切削温度高,最高可达1000 ℃左右。
高温合金导热系数小,仅为45# 钢的1/4 ~1/3 ,刀具与工件间摩擦强烈而导热性差,故切削温度高。
③加工硬化严重,表面硬度比基体硬度高50% ~100% 。
④塑性变形大,在室温下的延伸率可达30% ~50% 。
⑤刀具易磨损,常见的有扩散磨损、边界磨损、刀尖塑性变形、月牙洼磨损及积屑瘤。
由于这些特点,切削高温合金的刀具材料应具有高的强度、高的红硬性、良好的耐磨性和韧性、高的导热性和抗粘接能力等。
高速钢刀具材料是较早用于加工高温合金的刀具材料,现在由于加工效率等原因正被像硬质合金这样的刀具材料所替代。
但在一些成形刀具以及工艺系统刚性差的条件下,采用高速钢刀具材料加工高温合金仍是很好的选择。
另一方面,加工效率是一种综合的评判,高速钢刀具切削速度低,在某些特定条件下其损失的效率可以通过采用大的切削深度来弥补,因为高速钢刀具材料有更高的强度和韧性,且刃口可以更锋利,产生的切削热更低,加工硬化现象更轻。
用于加工高温合金的高速钢,常有钴高速钢、含钴超硬高速钢和粉末冶金高速钢等高性能高速钢。
在高速钢中加入适量的钴后,由于钴可促进奥氏体中碳化物的溶解作用,可以提高高速钢的热稳定性和二次硬度,高温硬度得到提高;同时钴还可促进高速钢回火时从马氏体中析出钨或钼的碳化物,增加弥散硬化效果,因而能提高高速钢的回火硬度,从而提高高速钢的耐磨性。
适用于车削高温合金的刀片
适用于车削高温合金的刀片山特维克可乐满【摘要】车削高温合金的加工方法有多种,“加工方法”往往成为关键字.高温合金材料对机床的要求可能是最高的.切削刀具和应用知识的发展有助于改善高温合金工件的车削性能和加工结果.新研发的独特的刀具材料与切削槽形的组合在这一方面有了新的发展.【期刊名称】《世界制造技术与装备市场》【年(卷),期】2011(000)005【总页数】4页(P89-92)【作者】山特维克可乐满【作者单位】【正文语种】中文车削高温合金的加工方法有多种,“加工方法”往往成为关键字。
高温合金材料对机床的要求可能是最高的。
切削刀具和应用知识的发展有助于改善高温合金工件的车削性能和加工结果。
新研发的独特的刀具材料与切削槽形的组合在这一方面有了新的发展。
一、挑战可加工性高温合金(HRSA)在高温下有很高的强度,这种性能使其作为零件材料颇具优势,但是由于其机械负荷高,切削时刀刃上存在大量切削热,可加工性很差,因此对机床的要求很高。
典型高温合金材料的实际切削力(是直接衡量切削材料难以加工程度的一种标准),几乎是典型钢材切削力的两倍。
镍基、铁基或钴基合金都具有其独特的性能,可用于航空航天、能源和医疗行业,其性能只有接近其熔点温度时才有较大改变。
但从可加工性方面来看,这也意味着:所需功率更高;需要超稳定的加工工况;对切削刃的要求很高;优化的冷却液应用;在应用中选择最适合的刀具。
切削刃受到高应力、高应变和高热量的组合影响时,很容易生成有害的磨损。
很大的压缩力和剪切力会作用于切削刃上,使其容易受到破坏性的影响。
更为糟糕的是,高温合金材料加工表层易于硬化,这可能会引起其他类型的磨损,导致在零件上形成过多毛刺,并使后续的工序变得更加困难。
在加工高温合金材料时,切削速度是有限的,因此,加工时必须保持远低于大多数工件材料的切削速度。
在加工高温合金材料时,要综合考虑切削参数:速度、进给量和切削深度,这些切削参数直接决定一个工序是否能顺利完成。
车刀适用的钢种及牌号
车刀适用的钢种及牌号在汽车制造工业当中,车刀是一种重要的工具,它被广泛应用于车削、切断、铣削、刻划等加工过程中。
然而,不同种类的车刀需要适用不同的钢种和牌号,以确保加工过程的高效性和品质。
在本篇文章中,我们将按类划分,介绍车刀适用的钢种及牌号。
1. 高速钢高速钢是车刀制造的主要材料之一,具有高硬度、强度和切削性能,在高温下仍能保持稳定。
车刀制造中常用的高速钢主要包括W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V、W9Mo3Cr4V等。
2. 硬质合金硬质合金是一种由耐磨金属和结晶等不同材料构成的复合材料,具有高硬度、强度、耐磨、防腐蚀等特性。
硬质合金车刀具有高精度、高效率、高切削速度等特点。
硬质合金车刀制造常用的牌号有YG8、YG15、YK20等。
3. 难切削合金难切削合金是一种为了提高材料性能而制造的特殊合金,通常具有高韧性、耐热性、耐腐蚀性、高强度等特点,但也因此具有难切削性。
为了加工这种材料,车刀需要有强大的耐磨性、耐高温性和耐腐蚀性,适用的钢种常有T15、M42、S600等。
4. 铸铁铸铁是一种常用的材料,但其硬度和强度较低,易于断裂和开裂。
为了解决这种问题,可以采用未淬火的原材料生产车刀。
常用的铸铁车刀牌号有K、P、M等。
5. 不锈钢不锈钢具有良好的抗腐蚀性和机械性能,因此被广泛应用于汽车制造领域。
由于其高硬度和难切削性,加工过程中需要特殊的车刀。
常用的不锈钢车刀牌号有P20、M2等。
综上所述,车刀适用的钢种及牌号因其性能的差异而不同。
选择适合的车刀和钢种,可以提高汽车制造的工艺质量和生产效率。
车刀的材料
车刀的材料
车刀的材料包括高速钢、硬质合金和陶瓷等。
不同的材料在不同的应用场景中具有不同的优势和特点。
高速钢是目前应用最广泛的车刀材料之一。
它具有优异的耐磨性和良好的热稳定性,适用于高速切削和高温切削。
高速钢车刀的硬度较高,能够抵抗切削时的摩擦和热变形,延长使用寿命。
而且高速钢制品制作成本低,加工性能优良,适用于各种切削条件下的车削操作。
硬质合金是由钨钴合金和硬质合金覆层组成的。
钨钴合金具有高硬度、高抗磨性和耐高温性能,适用于切削硬材料和高速切削。
而硬质合金覆层则增加了车刀的耐磨性和硬度,提高了切削效率和使用寿命。
硬质合金车刀适用于切削钢、铸铁、不锈钢等硬度较高的材料。
陶瓷车刀是近年来发展起来的新型材料。
其主要成分为氧化铝、氮化硅和氮化硼等。
陶瓷材料具有极高的硬度、热稳定性和耐磨性,能够在高温和高速切削条件下保持较稳定的切削性能。
陶瓷车刀的主要优势在于切削效率高、切削加工精度高、使用寿命长等。
然而,由于陶瓷材料的脆性较大,不适合切削易断裂的材料。
除了以上几种常见的车刀材料外,还有一些特殊材料的车刀。
例如,金刚石车刀是由金刚石颗粒和金属结合剂制成的,具有极高的硬度和耐磨性,适用于切削硬度极高的材料。
另外,多晶刚石车刀是由多个单晶颗粒组成的,具有较高的硬度和耐磨
性,适用于高硬度和高耐磨材料的切削。
总之,车刀的材料选择应根据不同的切削工件、切削条件和要求来确定。
高速钢、硬质合金、陶瓷等材料各有优势,在不同场景中可根据需要进行选择。
而特殊材料车刀则在特殊的切削要求下发挥特殊的作用。
车刀材料
刀具材料
车刀是由刀头和刀杆两部分组成。
刀杆一般是炭素结构钢制成。
刀头是担任切削工作的,所使用的材料必须具备下列三种基本性能:
1.冷硬性-在常温时的硬度,又名耐磨性。
2.红硬性-在高温下还能保持切削所需的硬度。
3.韧性-能承受振动和冲击负荷的性能。
高速钢(又名风钢、锋钢或白钢)
高速钢是一种含钨和铬较多的合金钢。
近年来我国试制成功了B202无铬高速钢、B201无钴特种高速钢,B212、B214无钴超硬高速钢及B211、B213低钴高性能高速钢。
节约了价值昂贵的稀有金属。
高速钢的性能:硬度较高,HRC62-65。
约为45号钢硬度的2.7倍。
具有一定的红热硬度,耐温程度可达560-600摄氏度。
韧性和加工性能较好。
高速钢刀具制造简单,刃磨方便,为精车刀之用,但因红硬性不如硬质合金,故不易用于高速切削。
高速钢材料有带黑皮的和表面磨光的两种;前者是未经热处理的高速钢,后者是经热处理的高速钢,又叫作白钢。
硬质合金
硬质合金由难熔材料的碳化钨、碳化钛和钴的粉末,在高压下成形,经1350-1560摄氏度高温烧结而成的。
具有极高的硬度,常温下可达HRA92,仅次于金刚石;红硬性很好,在1000摄氏度左右仍能保持良好的切削性能;具有较高使用强度,抗弯强度高达100-170公斤每立方毫米;但性脆、韧性差、怕振;这些缺点,可通过刃磨合理的角度予以克服。
因此,硬质合金被广泛应用。
机床加工中刀具的种类与材料分析和用途
机床加工中刀具的种类与材料分析和用途一般常用车刀材质有下列几种:1高碳钢:高碳钢车刀是由含碳量0.8%~1.5%之间的一种碳钢,经过淬火硬化后使用,切削中的摩擦四很容易回火软化,被高速钢等其它刀具所取代。
一般仅适合于软金属材料之切削,常用者有SK1,SK2、、、SK7等。
2高速钢:高速钢为一种钢基合金俗名白车刀,含碳量0.7~0.85%之碳钢中加入W、Cr、V及Co 等合金元素而成。
例如18-4-4高速钢材料中含有18%钨、4%铬以及4%钒的高速钢。
高速钢车刀切削中产生的摩擦热可高达至6000C,适合转速1000rpm以下及螺纹之车削,一般常用高速钢车刀如SKH2、SKH4A、SKH5、SKH6、SKH9等。
3非铸铁合金刀具:此为钴、铬及钨的合金,因切削加工很难,以铸造成形制造,故又叫超硬铸合金,最具代表者为stellite,其刀具韧性及耐磨性极佳,在8200C温度下其硬度仍不受影响,抗热程度远超出高速钢,适合高速及较深之切削工作。
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,并加入钛、钼、钽等以钴粉作为结合剂,再经加热烧结完成。
碳化刀具的硬度较任何其它材料均高,有最硬高碳钢的三倍,适用于切削较硬金属或石材,因其材质脆硬,故只能制成片状,再焊于较具韧性之刀柄上,如此刀刃钝化或崩裂时,可以更换另一刀口或换新刀片,这种够车刀称为舍弃式车刀。
碳化刀具依国际标准(ISO)其切削性质的不同,分成P、M、K三类,并分别以蓝、黄、红三种颜色来标识:P类适于切削钢材,有P01、P10、P20、P30、P40、P50六类,P01为高速精车刀,号码小,耐磨性较高,P50为低速粗车刀,号码大,韧性高,刀柄涂蓝色以识别之。
K类适于切削石材、铸铁等脆硬材料,有K01、K10、K20、K30、K40五类,K01为高速精车刀,K40为低速粗车刀,此类刀柄涂以红色以识别。
M类介于P类与M类之间,适于切削韧性较大的材料如不?等,此类刀柄涂以黄色来识别之。
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CBN刀具车削加工高温合金材料实验
(郑州华菱超硬材料有限公司刀具应用技术部供稿)
一,综述高温合金种类
高温合金是广泛应用于航天、航空、石油、华工、舰船的一种重要材料。
高温合金有以下几种:
1,按基体元素:分为铁基、镍基、钴基等高温合金。
镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位,它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件,与钴合金相比,镍合金能在较高温度与应力下工作,尤其是在动叶片场合,
2.按生产工艺:分为铸造高温合金,变形高温合金,粉末冶金高温合金。
二,高温合金与CBN刀具
1,不锈钢高温合金(奥氏体不锈钢)不太适合用CBN刀具加工,但其他HRC45以上耐热钢类可以用CBN刀具加工。
2,铸造类镍基、钴基高温合金非常适合用CBN刀具加工。
3,由于高温合金的种类复杂,注意针对工件的不同金属元素含量和工艺类型选择合适的CBN牌号。
4,非高温合金类的粉末冶金零件已经被证实适合用CBN刀具加工。
三,车削粉末冶金高温合金的刀具对比试验
(试验机床:CK61100,工件材料:粉末高温合金涡轮盘;硬度>HB388,工件直径610mm,刀具:焊接复合式CBN刀片)
1,当采用YT726硬质合金刀具,以切削速度v=15m/min、切削深度ap=0.2mm、进给量f=0.1mm/r的切削用量车削FGH95粉末高温合金,切削路程仅为3.6m时,后刀面磨损量VB=0.15mm,刀具的磨损使刀具的寿命仍然不能保证连续加工一个面。
此时车刀的径向磨损量为0.016mm,反映在工件直径上的变化量dd=0.032mm。
2,若采用CBN刀片车削粉末高温合金,切削用量:v=70m/min,ap=0.2mm,
f=0.1mm/r)。
切削路程l=3.6m时,后刀面磨损量几乎丈量不出。
3,用CBN车刀半精车或精车粉末高温合金材料是可行的,与硬质合金相比,不仅加工质量高,而且刀具寿命明显进步。
4,当切削温度达到1000~1200℃时,刀具表面会产生氧化与放氮现象,过高的温度还会产生CBN→HBN的转化,使CBN刀刃失往切削能力。
为此,在采用CBN 刀具切削时,必须留意选择合适的切削用量和刀具几何参数,使切削温度不致过高。
5,由于CBN刀刃处会产生颗粒剥落和微崩刃,因此必须控制切削力和切削振动,并选用刚性较好的机床。
(资料来源:)。