加工中心刀具的材料

3.2.2 加工中心刀具的材料

⑴ 高速钢（High Speed Steel）

自 1906 年 Taylor 和 White 发明高速钢以来，通过许多改进至今仍被大量使用着，大体上可分为W系和M O系两大类。其主要特征有：合金元素含量多且结晶颗粒比其他工具钢细，淬火温度极高（12000C）而淬透性极好，可使刀具整体的硬度一致。回火时有明显的二次硬化现象，甚至比淬火硬度更高且耐回火软化性较高，在6000C仍能保持较高的硬度，较之其他工具钢耐磨性好，且比硬质合金韧性高，但压延性较差，热加工困难，耐热冲击较弱。因此高速钢刀具仍是数控机床刀具的选择对象之一。目前国内外应用WM O、WM O AI、WM O C O为主，其中WM O AI是我国所特有的品种。

⑵ 硬质合金（Cemented Carbide）

硬质合金是将钨钴类WC，钨钦钴类WC-TiC ，钨钦钽（铌）钴类WC TiC-TaC等硬质碳化物以C O为结合剂烧结而成的物质，于1926年由德国的Krupp公司发明，其主体为WC-C O 系在铸铁、非铁金属和非金属的切削中大显身手。 1929～1931 年前后，TiC以及TaC等添加的复合碳化物系硬质合金在铁系金属的切削中显示出极好的性能，从而使硬质合金得到了很大程度的普及。

按ISO标准，主要以硬质合金的硬度，抗弯强度等指标为依据，将硬质合金刀片材料分为P、M、K三大类，大致如下。

a. WC+Co;K类、YG类

b. WC+ TiC+ Co，P类、YT类：

c. WC+ TiC+TaC+Co:;M类、YW类。

K类（相当与旧牌号YG）适于加工短切屑的黑色金属、有色金属及非金属材料，如铸铁、淬硬钢，铜铝合金、塑料等。

主要成分为碳化钨和3%～10%的钴，有时还含有少量的碳化钮等添加剂。P 类（相当与旧牌号YT）适于加工长切屑的黑色金属,如钢，铸钢等。主要成分为碳化钦、碳化钨和钴（或镍），有时还加人碳化担等添加剂。

M类适于加工长切屑或短切屑的黑色金属和有色金属。成分和性能介于 K 类和 P 类之间，可用来加工钢和铸铁。

以上为一般切削工具所用硬质合金的大致分类。除此之外，环右韶微片子硬质合金，一般地可以认为其从属于K类，但因其烧结性能上要求结合剂Co的含量较高，故高温性能较差，大多只适用于钴、铰等低速切削工具。

在国际标准（ISO）中通常又分别在K、P、M三种代号之后附加01、05、10、20、30、 40、50等数字进行更进一步的细分。一般来讲，数字越小者，硬度越高但韧性越低；而数字越大则韧性越高但硬度越低。

表3一1中列出了部分高速钢、硬质合金刀具材料的应用范围。

表3-1 部分高速钢、硬质合金刀具材料的应用范围

涂层硬质合金刀片是在韧性较好的工具表面涂上一层耐磨损、耐溶着、耐反应的物质，使刀具在切削中同时具有既硬又不易破损的性能。英文称其为Coated Tool。