钴领硬质合金刀具材料

2
0.7 92 8
折弯强度
在不稳定工作 [N/mm²] 状态下的应用
3000 3500
几乎不可能 好
1.3 94 6
0.5 90 10
0.4 88 12
1.2 73.5 9
17.5
1.3 77 11
12
3100 3700 3700 2300 2500
差 好 好 可以 很好
by KL
切削刃的倒棱
倒棱宽度
0,10-0,30 mm 0,05-0,15 mm 0,02-0,10 mm 0,02-0,05 mm
预裂纹
切屑 切削刃
by KL
超精等级硬质合金 切削刃的倒棱
精细级硬质合金 切削刃的倒棱
最重要的硬质合金等级
类型
钴领牌号
硬度
ISO 等级 K 10
K 20
[HV 30]
DK 120 F DK 255 F
by KL
钨基硬质合金
硬质材料 WC (Ti,Ta,W) C
粘结材料 Co, (Ti,Ta,W,C)
示意图
WC – 碳化钨;
Ti – 钛;
Ta – 钽;
Co – 钴;
C–碳
显微图 x 1500
by KL
钨基硬质合金
by KL
钨基硬质合金微观结构
所有 DK460 UF 牌号的RT钻头
1420
2500
1620
P40
DK460UF
硬质合金刀具的倒棱
由于钨基硬质合金很脆,所以在切削刃 尖上的硬质合金颗粒很容易破损
by KL
硬质合金刀具的倒棱
倒棱可以较好地防止切削刃崩刃
by KL
K-等级硬质合金的硬度和韧性
硬度 [HV30]*1000
4
3
<2.5µm
2
1
0 标准牌号 K10/20
1870 1720
K10 / K20 DK 120
K20 / K40 DK 460 UF
K40 / K50 DK 500 UF
P 25
DP 300 D
P 40
DP 450
1620 1620 1660 1540 1540
粒度 [µm] 0.7
化学组成百分比
in %
WC Co TiC+
Ta(Nb)C
92 6
3 4
3
2
<2.5µm
<1.5µm
<0.7µm
<0,5µm
1 2
1
0
0
标准牌号
K10/20
by KL
精细级
DK源自文库20
最精级
DK250F
超精级
DK460UF
硬质合金刀具的倒棱
硬质合金颗粒越细,倒棱越小,切削刃就越锋利,刀具切削性能就越好.
by KL
工件材料
热处理钢 碳钢 高拉伸强度钢 铸件
the tool company
钴领 硬质合金刀具
材料
几种不同性质的刀具材料
机械加工刀具材料
金属
刀具材料
碳素工具钢 HSS / HSCO
by KL
复合材料
刀具材料
硬质合金 金属陶瓷
陶瓷
刀具材料
陶瓷 聚晶金刚石 立方氮化硼
韧性&耐磨性
耐 磨 耐 热 性
CBN 立方氮化硼
PCD
聚晶金 刚石
Al2O3 –
K-等级硬质合金的硬度和韧性
硬度[HV30]*1000
韧性[N/mm²]*1000
4
3 4
3
2
<2.5µm
<1.5µm
<0.7µm
1 2
1
0
0
标准牌号
K10/20
by KL
精细级
DK120
最精级
DK250F
K-等级硬质合金的硬度和韧性
硬度[HV30]*1000
韧性[N/mm²]*1000
4
Source:Eucotooling, Brite-Euram Project, KU Leven
by KL
6000 5000 4000 3000 2000 1000
0
by KL
所有DK460 UF 标准RT系列钻头
没有 P-等级 的标准钻头
硬度 [HV40]
韧性[N/mm²]
3700
by KL
韧性 [N/mm²]*1000
4 3 2 1 0
K-等级硬质合金的硬度和韧性
硬度[HV30]*1000
4
3
<2.5µm
<1.5µm
2
1
0
标准牌号
K10/20
by KL
精细级
DK120
韧性[N/mm²]*1000
4 3 2 1 0
硬质合金刀具的倒棱
by KL
颗粒越细,倒棱越小
陶瓷
Si3 N4 陶瓷
金属陶瓷
理想 的
刀具材 料
硬质合金带涂层
硬质合金
高等级 硬质合金
,
by KL
工具钢
HSS带涂层 HSS / HSCO
刚性,韧性
硬质合金
• 硬质合金是由硬质 (WC,TiC)颗粒和韧性较好的材料 (钴Cobalt, 镍Nickel)挤压粘结而成
• 硬质合金有多种等级但只有K级和P级硬质合金用得最 广 K-级: 以钴为粘结剂的钨基硬质合金 P-级: 添加了碳化钛(TiC) 和碳化钽(TaC)
没有 P-等级 的标准钻头
K等级:
高韧性 高硬度
by KL
加工 铸铁 和 铝: 有更高的刀具寿命
加工 钢: 起化学反应
形成月牙洼 (钴流失) 可以通过涂层来加以弥补
钴元素在高温状态下的渗透现象
钴元素已从硬质 合金渗透到钢中
T: 700°
硬质合金-K40UF 钢 没有涂层 42 CrMo 4
TiAlN涂层