刀具材料具备的性能及高速钢
四大材料刀具的性能与选择
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四大材料刀具的性能与选择刀具材料的发展对切削技术的进步起着决定性的作用。
本文介绍了切削中所使用的金刚石、聚晶立方氮化硼、陶瓷、硬质合金、高速钢等刀具材料的性能及适用范围。
刀具损坏机理是刀具材料合理选用的理论基础,刀具材料与工件材料的性能匹配合理是切削刀具材料选择的关键依据,要根据刀具材料与工件材料的力学、物理和化学性能选择刀具材料,才能获得良好的切削效果。
就活塞在切削加工时的刀具材料选用作了阐述。
高速钢:活塞加工中铣浇冒口、铣横槽及铣膨胀槽用铣刀,钻油孔用钻头等都为高速钢材料。
硬质合金:YG、YD系列硬质合金刀具被广泛应用于铝活塞加工的各个工序中,特别是活塞粗加工和半精加工工序。
立方氮化硼:立方氮化硼刀具被用于镶铸铁环活塞的车削铸铁环槽工序中。
同时也应用于活塞立体靠模的加工中。
金刚石:金刚石刀具可利用金刚石材料的高硬度、高耐磨性、高导热性及低摩擦系数实现有色金属及耐磨非金属材料的高精度、高效率、高稳定性和高表面光洁度加工。
在切削铝合金时,PCD刀具的寿命是硬质合金刀具的几十倍甚至几百倍,是目前铝活塞精密加工的理想刀具,已经应用于精车活塞环槽、精镗活塞销孔、精车活塞外圆、精车活塞顶面及精车活塞燃烧室等精加工工序中。
刀具材料性能的优劣是影响加工表面质量、切削加工效率、刀具寿命的基本因素。
切削加工时,直接担负切削工作的是刀具的切削部分。
刀具切削性能的好坏大多取决于构成刀具切削部分的材料、切削部分的几何参数及刀具结构的选择和设计是否合理。
切削加工生产率和刀具耐用度的高低、刀具消耗和加工成本的多少、加工精度和表面质量的优劣等等,在很大程度上都取决于刀具材料的合理选择。
正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要内容之一。
每一品种刀具材料都有其特定的加工范围,只能适用于一定的工件材料和切削速度范围。
不同的刀具材料和同种刀具加工不同的工件材料时刀具寿命往往存在很大的差别,例如:加工铝活塞时,金刚石刀具的寿命是YG类硬质合金刀具寿命的几倍到几十倍;YG类硬质合金刀具加工含硅量高、中、低的铝合金时其寿命也有很大的差别。
车削刀具材料
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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。
刀具材料介绍
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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。
车床常用的刀具材料及其用途
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车床常用的刀具材料及其用途车床常用的刀具材料及其用途车床车刀切削部分在切削过程中连续经受强烈的摩擦,切削温度很高,并同时承受很大的切削力及冲击力,所以作为车刀切削部分的材料必须真备良好的切削性能,要具有硬度高(冷硬性)、耐磨性好、耐高温(红硬性),并具有足够的强度和韧性。
(1)高速钢高速钢是一种含有钨(W)、铬(Cr)、钒(V)、钼(Mo)等合金元素的高合金工其钢。
高速钢刀具制造简单,刃磨方便,切削刃锋利,而且韧性较好,能承受较大的冲击万,因此常用子加工一些冲击性较犬、形状不规则的工件。
高速钢也常作为精加工车刀(如宽刃天进给的车刀、梯形螺纹精车力等)以及成型车力的材料。
但高速钢的耐热性较差(600~660℃),因此不能用子高速切削。
常见的普通高速钢有两种,钨系高速钢典型牌号为W18Cr4V和钨钼系高速钢典型牌号为W6Mo5Cr4V2。
(2)硬质合金硬质合金是高硬度、难熔的金属化合物粉末,加钴(Co)、钼(Mo)等作为黏结剂烧结而成的粉末冶金制品。
硬质合金能耐高温,即使在100o℃左右仍能保持良好的切削性能,耐磨性也很好,常温下硬度很高,而且具有一定的使用强度,是目前我国应用泛的刀具材料之一。
硬质合金按其成分不同,可分为钨钴类、钨钛钴类、钨但钴类和钨钛但钴类。
①钨钴类硬质合金:它的以YG表示。
这类硬质合金的韧性较好,硬度和耐热性较低,因此适合于加工铸铁、青铜等脆性材料或冲击性较大的工件。
钨钴类硬质合金按不同的含钴量,分为YG3、YG6、YG8等多种牌号。
YG8适合于粗加工,YG6适谷子半精加工,YG3适合于精加工。
②钨钛钴类硬质合金:它的以YT表示。
这类硬质合金的耐磨性较好,能承受较高的切削温度,所以适合于加工碳钢、合金钢等塑性金属或其他韧性较大的塑性材料。
因为它性脆,不耐冲击,所以不宜加工脆性材料。
钨钛钴类硬质合金按不同的含碳化钛量,分为YT5、YT15、YT3o等几种牌号。
YT5适合子粗加工,YT15适合于半精加工和精加工,YT3o适合于精加工。
常用刀具材料
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常用刀具材料刀具是我们日常生活中常见的工具之一,它们的材料选择对于刀具的质量和使用寿命有着至关重要的影响。
在选择刀具材料时,我们需要考虑到刀具的用途、材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及加工性能等因素。
下面我们就来了解一下常用的刀具材料及其特点。
1. 不锈钢。
不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性的材料,因此常被用于制作厨房刀具。
不锈钢刀具具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,而且易于清洁和保养。
不锈钢刀具的价格相对较低,是家庭厨房中常见的刀具材料之一。
2. 高速钢。
高速钢是一种用途广泛的刀具材料,它具有较高的硬度和耐磨性,适用于制作需要高速切削的刀具,如铣刀、钻头等。
高速钢刀具的耐磨性和热稳定性较好,因此在工业生产中得到了广泛的应用。
3. 硬质合金。
硬质合金是一种由钨、钴、碳等金属粉末经过高温烧结而成的材料,具有极高的硬度和耐磨性。
硬质合金刀具适用于加工硬质材料,如钢铁、合金等,具有良好的切削性能和较长的使用寿命。
4. 陶瓷。
陶瓷刀具是近年来新兴的刀具材料,它具有极高的硬度和耐磨性,而且不易生锈,不会影响食物的口感。
陶瓷刀具适用于切割蔬菜、水果等食材,但由于其脆性较大,需要小心使用,避免摔落或碰撞。
5. 钛合金。
钛合金是一种轻质高强度的材料,具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,适用于制作户外刀具、多功能刀具等。
钛合金刀具具有较轻的重量和良好的耐用性,适合户外活动和野外生存使用。
总结。
在选择刀具材料时,我们需要根据刀具的用途和要求来进行合理的选择。
不同的材料具有不同的特点和适用范围,我们需要根据实际需求来进行选择。
除了上述提到的常用刀具材料外,还有许多其他材料也适用于制作刀具,如碳钢、合金钢等。
希望本文对大家选择刀具材料有所帮助。
刀具材料有哪几种
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刀具材料有哪几种刀具材料是制作刀具的原材料,不同的刀具材料具有不同的特性和用途。
在工业生产和日常生活中,刀具被广泛应用于各个领域,因此了解不同的刀具材料对于选择合适的刀具至关重要。
下面将介绍几种常见的刀具材料及其特点。
1. 钢。
钢是最常见的刀具材料之一,它具有优良的机械性能和耐磨性,适用于制作各种刀具,如厨房刀具、工业刀具等。
钢的主要成分是铁和碳,同时还含有少量的合金元素,如铬、钼、锰等。
不同成分的钢具有不同的性能,如碳钢具有较高的硬度和切削性能,不锈钢具有良好的耐腐蚀性能。
2. 高速钢。
高速钢是一种含有高比例合金元素的钢材,主要用于制作切削工具,如铣刀、钻头、车刀等。
高速钢具有优异的硬度、耐磨性和热稳定性,能够在高速切削时保持良好的切削性能。
由于其高成本和难加工性,高速钢主要用于制作高精度、高效率的刀具。
3. 硬质合金。
硬质合金是一种由钨、钴、碳等金属粉末烧结而成的刀具材料,具有极高的硬度和耐磨性。
硬质合金刀具广泛应用于金属切削加工、矿石开采、木材加工等领域,能够在恶劣的工作环境下保持良好的切削性能。
硬质合金刀具的制造工艺复杂,成本较高,但在特定的工况下能够发挥出其独特的优势。
4. 陶瓷。
陶瓷刀具是近年来新兴的刀具材料,由于其优异的耐磨性、耐腐蚀性和化学稳定性,被广泛应用于食品加工、医疗器械等领域。
陶瓷刀具具有轻量化、不锈蚀、不导热等特点,能够满足特定领域对刀具的高要求。
5. 钛合金。
钛合金是一种轻质、高强度的金属材料,具有良好的耐腐蚀性和高温性能,适用于制作高性能的刀具。
钛合金刀具常用于航空航天、汽车制造等领域,能够满足对刀具重量和强度要求的场合。
总结。
不同的刀具材料具有不同的特点和适用范围,选择合适的刀具材料需要根据具体的工作要求和材料特性进行综合考虑。
随着材料科学的不断发展,新型刀具材料的涌现将进一步拓展刀具的应用领域,为工业生产和生活带来更多的便利和效益。
刀具材料对金属切削性能的影响
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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。
hss钢参数
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高速钢(HSS)是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢,也称为高速工具钢或锋钢,俗称白钢。
以下是一些关于高速钢的详细参数:
1. 硬度:高速钢的硬度非常高,即使在高速切削产生高热情况下(约500℃)也能保持高的硬度,HRC值通常能在60以上。
2. 密度:高速钢的密度大约在8.3-8.7 g/cm³之间。
3. 合金元素:高速钢是一种成分复杂的合金钢,含有钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钴(Co)、钒(V)等碳化物形成元素。
这些元素的总量通常在10~25%左右。
4. 红硬性:高速钢具有优良的红硬性,即在高温下仍能保持硬度和耐磨性,这是其最主要的特性之一。
5. 制造应用:由于其良好的工艺性能和强度韧性的配合,高速钢主要用于制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具,也用于制造高温轴承和冷挤压模具等。
6. 发展:除了传统的熔炼方法生产的高速钢外,20世纪60年代以后还出现了粉末冶金高速钢,这种高速钢避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析,从而提高了机械性能和减少了热处理变形。
常用刀具材料有哪些
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常用刀具材料有哪些
刀具是我们日常生活中常见的工具,而不同的刀具材料会直接影响到刀具的使
用寿命和性能。
下面就让我们来了解一下常用刀具材料有哪些。
首先,我们来介绍一下不锈钢。
不锈钢是一种常见的刀具材料,它具有抗锈蚀、耐磨损、硬度高等特点,因此在厨房刀具、医疗器械等领域被广泛应用。
不锈钢刀具的优点在于使用寿命长,而且不易生锈,清洁方便,但是价格相对较高。
其次,碳钢也是常用的刀具材料之一。
碳钢的硬度高,刀刃锋利,易于磨刃,
因此在刀具制造领域有着广泛的应用。
碳钢刀具的优点在于价格相对较低,易于磨刃,但是缺点是容易生锈,需要定期保养。
除了不锈钢和碳钢之外,陶瓷材料也是常见的刀具材料之一。
陶瓷刀具硬度极高,刀刃锋利,且不易生锈,不会产生金属离子,因此在切割蔬菜、水果等食品时能够保持食品的原有味道。
然而,陶瓷刀具也有其缺点,比如易碎、不适合用于切割硬物等。
最后,还有一种常用的刀具材料是高速钢。
高速钢刀具具有耐磨性好、切削性
能优异等特点,因此在金属切削加工、车削、铣削等领域得到广泛应用。
高速钢刀具的优点在于切削效率高、寿命长,但是价格较高。
综上所述,常用的刀具材料包括不锈钢、碳钢、陶瓷和高速钢。
不同的材料具
有不同的特点和适用范围,选择适合自己需求的刀具材料是非常重要的。
在使用刀具时,也要根据不同材料的特点进行正确的保养和使用,以延长刀具的使用寿命,确保安全使用。
希望本文能够帮助大家更好地了解常用刀具材料,选择合适的刀具材料,提高工作和生活的效率。
刀具材料
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2.6.3刀具材料常用刀具材刀具材料种类很多,常用的有工具钢(包括碳素工具钢、合金工具钢和高速钢)、硬质合金、陶瓷、金刚石(天然和人造)和立方氮化硼等。
碳素工具钢和合金工具钢,因其耐热性很差,目前仅用于手工工具。
1.高速钢高速钢是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。
特点:1)强度高,抗弯强度为硬质合金的2~3倍;2)韧性高,比硬质合金高几十倍;3)硬度HRc63以上,且有较好的耐热性;4)可加工性好,热处理变形较小。
应用:常用于制造各种复杂刀具(如钻头、丝锥、拉刀、成型刀具、齿轮刀具等)。
加工材料范围广泛,如钢、铁和有色金属等。
高速钢按化学成分可分为钨系、钼系(含Mo的质量分数2%以上);按切削性能可分为普通高速钢和高性能高速钢。
1.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 属钨系高速钢,具有较好的切削性能,使用最为普遍。
(2)W6Mo5Cr4V2 属钨钼系高速钢、碳化物分布均匀性、韧性和高温塑性均超过W18Cr4V,但磨削性能较差,目前主要用于热轧刀具,如麻花钻等。
(3)W9Mo3Cr4V 它是国内新近使用的一种高速钢,综合性能好,刀具耐用度有所提高,可代替W6Mo5Cr4V2使用。
普通高速钢具有一定的硬度和耐磨性,较高的强度和韧性,较好的塑性,可制造各种刀具,尤其是复杂刀具。
2.高性能高速钢在普通高速钢内增加C、V的含量和添加Co、Al等合金元素就得到高性能高速钢。
它可进一步提高耐热性和耐磨性。
(1)钴高速钢(W2Mo9Cr4VCo8)具有良好的综合性能,加入钴可提高它的高温硬度,在600℃时硬度为HRC55,故允许的切削速度较高,有一定韧性,可磨削性好,加工耐磨合金钢、不锈钢时,刀具耐用度明显提高。
但钴含量较多成本较贵。
(2)铝高速钢(W6Mo5Cr4V2Al、W10Mo4Cr4V3Al)加入了少量的铝不但提高了钢的耐热性和耐磨性,而且还能防止含碳量高引起的强度和韧性下降。
高速钢刀具与硬质合金刀具比较分析
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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。
常用刀具材料的性能及应用
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常用刀具材料的性能及应用一、概述刀具材料是指刀具上参与切削部分的材料。
刀具的切削部分不但要求具有一定的几何形状,还要求有相应的刀具材料。
目前广泛应用的刀具材料有高速钢和硬质合金。
二、刀具材料应具备的性能(一)高的硬度和良好的耐磨性(二)高的强度和韧性(三)高的耐热性(四)良好的工艺性总之,刀具应具备的性能主要就这四个方面,当然还有经济性、切削性能的可预测性等要求。
三、常用刀具材料目前在切削加工中常用的刀具材料有:碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷等。
一)碳素工具钢碳素工具钢是一种含C量较高的优质钢(含C一般为0.65~1.35%)。
1、常用牌号有T7A、T8A……T13A等2、主要性能淬火后硬度较高,可达HRC61~65;红硬性为200℃~250℃,价格低廉,不耐高温,切削速度因此而不能提高,允许切削速度VC≤10m/min,只能制作低速手用刀具,如板牙、锯条、锉等。
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 CrWMn2、主要性能淬火后的硬度可达HRC61~65,红硬性为300℃~400℃,允许切削速度Vc=10~15m/min,制作低速、形状比较复杂、要求淬火后变形小的刀具。
如板牙、拉刀、手用铰刀(孔的精加工)等。
三)高速钢高速钢是一种高合金工具钢,钢中含有W、Mo、Cr、V等合金元素。
(一) 高速钢的性能:具有较高的强度和韧性;良好的耐磨性;红硬性为600℃;允许切削速度V C=25~30m/min;良好的制造工艺性;可获得锋利的刀刃(锋钢之称);加工范围较大(铸铁、有色金属、钢)。
(二)高速钢的分类钨系高速钢:W18C r4V (最常用,刃磨性好)普通高速钢钼系高速钢:W6M O5C r4V2高速钢高碳高速钢:95W18C r4V (含C量为0.95%)高钒高速钢:W6M O5C r4V3 (提高耐磨性)高性能高速钢钴高速钢:W6M O5C r4V2C O8铝高速钢:W6M O5C r4V2A l四)硬质合金硬质合金= 硬质相(TiC或WC)+粘结相(Co、Ni、Mo等,其中Co比较常用)上图为各种硬质合金刀头(一)主要性能1)常温硬度HRC74~81.5,红硬性800℃~1000℃,耐磨性优良;2)允许切削速度V C=100m/min以上,最高不能超过200m/min;硬质合金3)脆性较大,怕冲击和振动。
刀具的材料及其应具备的性能
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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。
刀具材料应具备的性能及常用材料
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刀具材料应具备的性能及常用材料刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素,对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。
使用碳工具钢作为刀具材料时,切削速度只有10m/min左右;20世纪初出现了高速钢刀具材料,切削速度提高到每分钟几十米;30年代出现了硬质合金,切削速度提高到每分钟一百多米至几百米;当前陶瓷刀具和超硬材料刀具的出现,使切削速度提高到每分钟一千米以上;被加工材料的发展也大大地推动了刀具材料的发展。
一刀具材料应具备的性能性能优良的刀具材料,是保证刀具高效工作的基本条件。
刀具切削部分在强烈摩擦、高压、高温下工作,应具备如下的基本要求。
高硬度和高耐磨性刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度才能切下金属,这是刀具材料必备的基本要求,现有刀具材料硬度都在60HRC以上。
刀具材料越硬,其耐磨性越好,但由于切削条件较复杂,材料的耐磨性还决定于它的化学成分和金相组织的稳定性。
足够的强度与冲击韧性强度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎与刀杆折断所应具备的性能。
一般用抗弯强度来表示。
冲击韧性是指刀具材料在间断切削或有冲击的工作条件下保证不崩刃的能力,一般地,硬度越高,冲击韧性越低,材料越脆。
硬度和韧性是一对矛盾,也是刀具材料所应克服的一个关键。
高耐热性耐热性又称红硬性,是衡量刀具材料性能的主要指标。
它综合反映了刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度、抗氧化、抗粘结和抗扩散的能力。
良好的工艺性和经济性为了便于制造,刀具材料应有良好的工艺性,如锻造、热处理及磨削加工性能。
当然在制造和选用时应综合考虑经济性。
当前超硬材料及涂层刀具材料费用都较贵,但其使用寿命很长,在成批大量生产中,分摊到每个零件中的费用反而有所降低。
因此在选用时一定要综合考虑。
二常用刀具材料常用刀具材料有工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具材料,目前用得最多的为高速钢和硬质合金。
高速钢高速钢是一种加人了较多的钨、铬、钒、相等合金元素的高合金工具钢,有良好的综合性能。
高速钢的分类
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高速钢的分类、性能及用途高速钢是含有W、Mo、Cr等合金元素较多的合金工具钢。
热处理后的硬度为62-66HRC,抗弯强度约为3.3GPa,耐热性为600℃左右。
它具有热处理变形小、能锻造、易磨出较锋利的刃口等优点。
高速钢的应用范围很广,使用量约占刀具材料总量的60%-70%,特别适合于制造各种形状复杂的刀具和精加工刀具,如各类孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、切齿刀具等。
高速钢按基本化学成分分为钨系和钨钼系两大类;按性能可分为普通高速钢(通用型高速钢)和高性能高速钢;按制造工艺方法的不同可分为熔炉高速钢和粉末冶金高速钢。
下面我们来看下常用高速的分类、性能以及用途:通用高速钢钢号:W18Cr4V(W18)硬度HRC:62-65抗弯强度/GPa:3.0-3.4冲击韧性/(MJm2):0.18-0.32600℃时的硬度HRC:48.5特点:强度较好,可磨性好,可用普通钢玉砂轮磨削,耐热性中等,热塑性差主要用途:通用性强,广泛用于制造钻头、铰刀、丝锥、铣刀、齿轮刀具及拉刀等高性能高速钢钢号:W6Mo5Cr4V2(M2)硬度HRC:63-66抗弯强度/GPa:3.5-4.0冲击韧性/(MJm2):0.30-0.40600℃时的硬度HRC:47-48特点:强度高,热塑性好,耐热性、可磨性稍次于W18Cr4V,可用普通钢玉砂轮磨削主要用途:适用于制作热成形刀具和承受冲击、结构薄弱的刀具钢号:W14Cr4VMnRE硬度HRC:64-66抗弯强度/GPa:约4.0冲击韧性/(MJm2):约0.31600℃时的硬度HRC:50.5特点:强度高,热塑性好,耐热性、可磨性稍次于W18Cr4V,可用普通钢玉砂轮磨削主要用途:切削性能与W18Cr4V相当,适于制作热轧刀具钢号:W9Mo3Cr4V硬度HRC:65-66.5抗弯强度/GPa:4.0-4.5冲击韧性/(MJm2):0.35-0.40600℃时的硬度HRC:无特点:耐热性、热塑性、热处理性能均较好,综合性能优于W18与M2主要用途:刀具寿命较长,用于制作加工普通轻合金、钢和铸铁的刀具钢号:高碳高钒/W12Cr4V4Mo(EV4)、W6Mo5Cr4V3(M3)、W9Cr4V5硬度HRC:65-67、65-67、63-66抗弯强度/GPa:约3.2、约3.2、约3.2冲击韧性/(MJm2):约0.245、约0.25、约0.25600℃时的硬度HRC:51.7、51.7、51特点:硬度及耐磨性高,但强度及韧性较低,耐热性比通用型高速钢高。
常用刀具材料有哪些
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常用刀具材料有哪些
刀具是人类生产生活中常用的工具,而刀具的材料直接影响着其使用性能和寿命。
常见的刀具材料主要包括高速钢、碳钢、不锈钢、陶瓷等,它们各有特点和适用场景。
首先,高速钢是一种用途广泛的刀具材料,它具有较高的硬度和耐磨性,适用
于切削硬度较高的金属材料,如铸铁、不锈钢等。
高速钢刀具在加工过程中能够保持较长时间的切削刃,因此受到了工业生产领域的广泛应用。
其次,碳钢是另一种常用的刀具材料,它具有良好的切削性能和耐磨性,适用
于加工一般金属材料和非金属材料。
碳钢刀具在家庭生活和手工制作中也有着广泛的应用,如厨房刀具、木工工具等。
不锈钢是一种耐腐蚀的刀具材料,它具有良好的耐腐蚀性和美观性,适用于制
作厨房刀具、医疗器械等。
不锈钢刀具在食品加工和医疗领域中得到了广泛的应用,受到了人们的青睐。
此外,陶瓷是一种新型的刀具材料,它具有极高的硬度和耐磨性,适用于切削
硬度极高的材料,如陶瓷、玻璃等。
陶瓷刀具在食品加工和精密加工领域中有着独特的优势,但由于其脆性较大,需要谨慎使用和保养。
总的来说,不同的刀具材料具有不同的特点和适用场景,选择合适的刀具材料
可以提高刀具的使用性能和寿命,从而更好地满足生产生活的需求。
在使用刀具时,也需要根据材料的特点和加工要求来选择合适的刀具材料,以确保刀具的使用效果和安全性。
在选择刀具材料时,还需要考虑材料的成本、加工工艺和环保性等因素,综合
考虑来选择最合适的刀具材料。
随着科技的不断发展,刀具材料的种类和性能也在不断提升,相信未来会有更多更优秀的刀具材料出现,为人类的生产生活带来更大的便利和效益。
刀具材料及特点范文
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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。
刀具的基本知识
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常用刀具材料的性能及应用一、概述刀具材料是指刀具上参与切削部分的材料。
刀具的切削部分不但要求具有一定的几何形状,还要求有相应的刀具材料。
目前广泛应用的刀具材料有高速钢和硬质合金。
二、刀具材料应具备的性能(一)高的硬度和良好的耐磨性(二)高的强度和韧性(三)高的耐热性(四)良好的工艺性总之,刀具应具备的性能主要就这四个方面,当然还有经济性、切削性能的可预测性等要求。
三、常用刀具材料目前在切削加工中常用的刀具材料有:碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷等。
一)碳素工具钢碳素工具钢是一种含C量较高的优质钢(含C一般为0.65~1.35%)。
1、常用牌号有T7A、T8A……T13A等2、主要性能淬火后硬度较高,可达HRC61~65;红硬性为200℃~250℃,价格低廉,不耐高温,切削速度因此而不能提高,允许切削速度VC≤10m/min,只能制作低速手用刀具,如板牙、锯条、锉等。
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 CrWMn2、主要性能淬火后的硬度可达HRC61~65,红硬性为300℃~400℃,允许切削速度Vc=10~15m/min,制作低速、形状比较复杂、要求淬火后变形小的刀具。
如板牙、拉刀、手用铰刀(孔的精加工)等。
三)高速钢高速钢是一种高合金工具钢,钢中含有W、Mo、Cr、V等合金元素。
(一) 高速钢的性能:具有较高的强度和韧性;良好的耐磨性;红硬性为600℃;允许切削速度V C=25~30m/min;良好的制造工艺性;可获得锋利的刀刃(锋钢之称);加工范围较大(铸铁、有色金属、钢)。
(二)高速钢的分类钨系高速钢:W18C r4V (最常用,刃磨性好)普通高速钢钼系高速钢:W6M O5C r4V2高速钢高碳高速钢:95W18C r4V (含C量为0.95%)高钒高速钢:W6M O5C r4V3 (提高耐磨性)高性能高速钢钴高速钢:W6M O5C r4V2C O8铝高速钢:W6M O5C r4V2A l四)硬质合金硬质合金= 硬质相(TiC或WC)+粘结相(Co、Ni、Mo等,其中Co比较常用)上图为各种硬质合金刀头(一)主要性能1)常温硬度HRC74~81.5,红硬性800℃~1000℃,耐磨性优良;2)允许切削速度V C=100m/min以上,最高不能超过200m/min;硬质合金3)脆性较大,怕冲击和振动。
刀具材料及性能介绍
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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。
刀具材料应具备的基本性能
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刀具材料应具备的基本性能:1硬度2耐磨性3耐热性4强度和韧性5减磨性6导热性热膨胀系数7工艺性和经济性高速钢的特点和功用:W, Mo, Cr, V提高了钢的耐磨性和淬透性高速钢经淬火并三次高温回火后,由于弥散效应进一步提高了硬度和耐磨性。
600摄氏度以上时,其硬度下降而失去切削性能,切削中碳钢时,切削速度可达30m/min左右。
优点:强度,韧性,工艺性好,而且价格便宜,应用广泛,主要应用于复杂刀具和小型刀具的制造。
对于强度硬度较高的难加工材料,切削速度不超过30m/min,而且切削效果不理想,解决方法:1改变高速钢的结构成分(使之变成高性能高速钢,可用于切削高强度钢,高温合金,钛合金等)2采用粉末冶金技术(粉末冶金高速钢的韧性和硬度较高,可磨削性能显著改善,材质均匀,热处理变形小,适合于制造各种精密刀具和复杂刀具)3采用表面深入法(渗C,表面硬度、耐磨性高,脆性增加;渗硼可降低脆性并提高粘结性;渗硫可减小表面摩擦;渗氮可提高热硬性)4采用表面涂覆硬质膜技术(经涂层后的刀具耐磨性和使用寿命大大提高(3—7倍)切削效率提高30%,用于制造复杂的刀具,如:钻头、丝锥、铣刀和齿轮刀具等)切削速度对积屑瘤的影响:Ⅰ区:切削速度很低,形成粒状或节状屑,没有积屑瘤生成Ⅱ区:形成带状切屑,冷焊条件逐渐形成,随着切削速度的提高积屑瘤高度也上升,若T(推屑力)<Ff(摩擦阻力),积屑瘤高度继续上升,当T>Ff时,积屑瘤被推走,T==F积屑瘤高度为临界高度。
在这个区域内,积屑瘤生长的基础比较稳定,此时能代替刀具切屑,并保护刀具。
Ⅲ区:积屑瘤高度随切削速度上升而下降,当达到区域右边界时,积屑瘤消失。
随着切削速度进一步提高,切屑底部由于切削温度上升而开始软化剪切屈服极限下降,摩擦阻力下降,切屑的滞留倾向减弱。
在此区域,脱落的积屑瘤硬块不断滑擦刀面,使刀具磨损加快。
Ⅳ区:切削速度进一步提高,由于切削温度较高而冷焊消失,积屑瘤不再存在了。
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1、横向进给对刀具标注角度的影响;(复习)
横向进给量f越大或工件直径d越小,前角增大,后角减小
甚至为负值,因此对于横向切削不宜f过大;
2、复习各切削层参数及对参数的影响因素;(复习)
(1)切削厚度(ac=f sinkr,进给量和主偏角)
(2)切削宽度(aw=ap/sinkr,背吃刀量和主偏角)
课题名称:
刀具材料具备的性能及高速钢
授课方式:
讲授
课型:
理论
所需学时:
2学时
教具:
无
教学目的:
1让学生认识刀具才材料应具备的重要性能;
2.让学生掌握不同种类高速钢材料的性能;
教学重点与难点:
重点:掌握刀具才材料应具备的重要性能;
难点:学会分析并掌握不同种类高速钢材料的性能;
教学过程及容:
考勤(5分钟);
2、高性能高速钢:在通用型高速钢中再加一些含碳量、含钒量及钴、铝等合金元素的新钢种。按耐热性又称高热稳定性高速钢。
优点:加热到630-650℃仍可保持60HRC的硬度,有更好的切削性能,耐用度为通用型的1.5-3倍。
缺点:用中等速度加工软材料时,优越性不显著。这类钢只有在各自的规定切削条件下使用才可达到良好的切削性能,例如高碳高速钢的强度和韧性较通用高速钢低,高钒高速钢的耐磨性差,含钴高速钢的成本高。
(2)磨加工性提高,磨削效率提高,磨削表面粗糙度显著减小。
(3)淬火变形减小
(4)耐磨性提高20%-30%。
(5)热成形时合格较高。
应用:适于制造切削难加工材料的刀具及大尺寸刀具(如:滚刀、插齿刀等),也适于制造精密刀具和磨加工量大的复杂刀具,对于高压动载荷下使用的刀具(连续切削刀具)也适用。
课堂小结
(2)足够的强度和韧性
3、强度(抵抗破坏的能力)
4、韧性(抵抗折断的能力)
在切削过程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,要求刀具材料就必须具备足够的强度和韧性,不同刀具材料的强度和韧性见表。
(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、强度、韧性的性能。刀具材料的高温硬度越高,刀具的切削性能越好,允许的切削速度也越高。
(1)按含钨量不同,分为:钨钢和钨钼钢
钨钢:牌号为W18Cr4V(简称W18),含W18%,Cr4%,V1%,在600℃时高温硬度为48.5HRC,可用于制造各种复杂刀具。
优点:热热倾向小,耐磨性好,塑性变形抗性较大。
缺点:强度和韧性不够,不易做大截面刀具,热塑性差。由于这些缺点,且市场钨价较贵,因此很多国家基本上
(4)良好的热物理性和耐热冲击性能
(良好的热物理性)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。
(耐热冲击性能)刀具在连续切削或使用切削液切削时,常常受到很大的热冲击(温度变化剧烈),因而刀具部会产生裂纹而导致断裂。可用耐热冲击系数R表示,导热系数越大,热量越容易散走;热膨胀系数越小,热变形越小;弹性模量越小,热变形产生的交变应力幅度越小。他们均有利于提高耐热冲击性能。
一、刀具材料具备的性能
1、高的硬度和耐磨性
2、足够的强度和韧性
3、高的耐热性
4、良好的热物理性和耐热冲击性能
5、良好的工艺性
6、经济性
二、高速钢
1、高速钢的性能
2、高速钢的用途分类
3、高速钢的工艺方法分类
提问
提问
板书设计:
一、刀具材料具备的性能
(6)高的硬度和耐磨性
1、硬度
2、耐磨性
(7)足够的强度和韧性
3、强度(抵抗破坏的能力)
4、韧性(抵抗折断的能力)
(8)高的耐热性
耐热性是衡量刀具材料切削性能的主要标志。
(9)良好的热物理性和耐热冲击性能
(5)良好的工艺性
如锻造性能、热处理性能、高温塑性变形的性能、磨削加工性能等等。
(六)经济性
2、高速钢
是一种加入较多钨W、钼Mo、铬Cr、钒V等合金元素的高合金工具钢。
(1)高速钢的性能
1、有较高的热稳定性;
2、有较高的强度韧性;
3、制造工艺简单;
4、切削性能较稳定;
(2)高速钢的用途分类(通用型高速钢和高性能高速钢)
不用这个牌号了。
(2)钨钼钢:牌号W6Mo5Cr4V2(简称M2),钨≥6%,钼≤5%且W+1.4-1.5Mo=12%-13%时,钼对钢的强度和韧性有好的影响。
优点:良好的力学性能,热塑性好,耐磨性好,在低速时与W18热稳定性一样。
缺点:在较高速切削时切削性能略低于W18,热处理时脱碳倾向大(疲劳强度降低),易氧化,淬火温度围较窄。
1、通用型高速钢:含碳量为0.7%-0.9%,按耐热性又称为中等热稳定性高速钢。由于其具有良好的热稳定性及切削性能,因此广泛用于制造各种复杂刀具,成为切削硬度在250-280HBS以下的大部分结构钢和铸铁的基本品种,应用最为广泛,占高速钢总产量的75%-80%。切削速度不太高,切削普通钢材时不高于40-60m/min。
(三)高速钢的工艺方法分类(熔炼高速钢和粉末冶金高速钢)
1、粉末冶金高速钢(粉冶钢)是用高压氩气或纯氮气雾化熔融的高速钢钢水,直接得到细小的高速钢粉末,再将粉末在高温高压下压制成致密钢坯,最后将钢坯锻轧成钢材或刀具形状的一种高速钢。
优点:(1)可得到细小均匀的结晶组织,因此有良好的力学性能。碳化物分布更均匀,致使强度和韧性增强,变形抗力变大。
超硬高速钢:硬度能达到67-70HRC的高速钢,含碳量比相似的通用高速钢高020%-0.25%。
可按成分分为:含钴的超硬度高速钢和不含钴的超硬度高速钢。
含钴的超硬度高速钢(M42)优点:允许较高的切削速度,磨加工性好,耐用度高,加工材料的硬度越高,效果越明显;缺点:含钴量高,成本高。
不含钴的超硬度高速钢(501)是一种含铝的超硬高速钢,优点:有良好的切削性能,与上者相比成本低,故被广泛使用;缺点:磨加工性较差,热处理温度难控制。
(3)切削面积(Ac=acaw=f ap,进给量和背吃刀量,与;(新课)
讲授新课
1、刀具材料具备的性能
(1)高的硬度和耐磨性
1、硬度(抵抗变形的能力),硬度必须高于材料的硬度,要去刀刃硬度一般在60HRC(HRC表示洛氏硬度值,单位为MPa或GPa)以上;
2、耐磨性(抵抗磨损的能力) 在不考虑摩擦区温度及化学磨损等因素影响的情况下,主要受硬度、断裂韧度、弹性模量的影响;