常用材料的切削加工性能

常用金属材料热处理方法机械性能及应用范围

Y40Mn
≤50
-
-
＜207
18CrMnTi
≤50
≥7000
≥4300
-
160-207
18CrMnTi
1.900-950℃渗碳渗碳，淬油 2.箱冷 3.加热至860-880℃淬油 4.180-200℃回火正火 1.加热至880-900℃ 2.空气冷却 1.加热至860-880℃淬水或油 2.490-510℃回火
≤70
≥10000 心部 46006000
≥8000 心部 30004000
心部 240-300
表面 58-62
20Cr
≤50
-
143-179 这种钢一般经渗碳淬火或调质后使用很少在正火状态下使用
20Cr
调质
≤50
≥7000
≥5000
-
179-212 用于制造高速中等冲击负荷的零件这种钢经渗碳，淬火后的机械性能和18CrMnTi相似，但心部 ≥212 的强度销低，用于要求心部强度较高，表面耐磨，尺寸较大的渗碳零件，如齿轮，齿轮轴，蜗杆，凸轮，柱塞，活塞销，主轴，爪型，离合器等抗拉强度与屈服强度比相应的碳素钢高20%，并具有良好的淬 180-230 透性，很少在正火状态下使用。在许可条件下应尽量用45号缸代替 10Cr钢制造机床零件。 230-280 用于受交变负荷，中等连……负荷下的零件……齿轮，用滚动轴的主轴和轴，顶夹套……轴等；
≤50
10000
8000
表面 56-58
用于中等负荷并要求耐磨的零件。定位和紧固螺钉，轴，梢子等
40
25
5700
3400
-
40钢是有较高的强度，用于制造要求较高的零件。如轴，连杆，圆盘等。这种钢可焊接，但焊接前须预热至150℃

四大材料刀具的性能与选择

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。

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.常用刀具材料分类、特点及应用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2-1。

2.1 高速钢2.1.1 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）。

金属材料的切削加工特性

9
1.金屬材料物理性能的影響: ►硬度:材料抵抗局部塑性變形的能力.有洛氏硬
度.布氏硬度和維氏硬度三種. ►強度:材料抵抗外力破壞的能力. ►一般材料的硬度和強度越高,加工性能越差.如
高強度鋼比一般鋼材難加工.
10
1.金屬材料物理性能的影響: ►塑性:材料發生變形后不能恢復原狀,產生金屬
流動的能力. ►一般材料的塑性越大越難加工. ►韌性:材料發生變形后恢復原狀的能力. ►材料韌性越高加工性越差.如合金結構鋼其強
氮等對加工性能影響較大. 材料韌性越高加工性越差. 金屬材料的切削加工特性
導熱性:材料傳遞熱量的能力.用導熱系數表示. ► 15%)與高碳鋼(含碳量大于0.
依据材料性質的不同選用不同的刀具及加工參數. 如合金結構鋼其強度大,韌性高,故較難加工.
導熱系數越大,加工性能越好.如不銹鋼導熱系 ► 目的:軟化材料,改善組織,便於切削加工.
金屬材料的切削加工特性
1
培訓內容
► 金屬材料切削加工性的常用指標 ► 影響金屬材料加工性能的因素 ► 改善加工性能的途徑
2
加工特性: 金屬材料進行切削加工的難易程度
► 刀具的切削加工性能與材料切削加工性的關系最為密切 ,不能脫離刀具的切削性能孤立地加工材料的切削性能,應將兩者結合起來.
3
1. 刀具壽命或者一定壽命下的切削速度 2. 切削力或者切削速度 3. 加工零件的表面質量 4. 切屑控制或斷屑的難易程度
15
B>淬火:在臨界溫度以上保溫一定時間,快泠如油泠,水冷,風冷等得到非平衡狀態組織目的:提高材料的硬度和強度.滿足使用要求. C>回火:在臨界溫度以下保溫一定時間的工藝.所有零件淬火后都需回火,它有淬火后回火和冷加工后去應力回火兩種. 目的:穩定組織,消除應力.

不锈钢车削加工特点及加工工艺

304 不锈钢车削加工特点及加工工艺304 不锈钢广泛应用与各行各业，你确定对其车削加工特点及相关的加工工艺很感兴趣。

下面就由我为你带来 304 不锈钢车削加工特点及加工工艺，期望你宠爱。

304 不锈钢车削加工特点(1)切削力大AISI 304 奥氏体不锈钢的硬度不高(硬度≤187HBS)，由于其含大量的 Cr、Ni、Mn 等元素，塑性较好(断后伸长率δ5≥40%，断面收缩率ψ≥60%)。

切削加工时塑性变形大，尤其在较高温度时仍可保持较高的强度(一般钢在切削温度上升时强度下降明显)，导致 AISI304 奥氏体不锈钢的切削力较大。

常规切削条件下，AISI 304 不锈钢的单位切削力达 2450MPa，比 45 钢高 25%以上。

(2)加工硬化严峻AISI 304 不锈钢在切削加工时伴有较为明显的塑性变形，材料晶格会产生严峻的歪扭;同时，由于奥氏体组织在稳定性方面的缺陷，一小局部奥氏体在此过程中变成了马氏体;此外，奥氏体中存在的杂质化合物会随着切削过程的进展因受热而分解，弥散分布的杂质在外表产生了硬化层，使加工硬化现象格外明显，硬化后的强度σb达1500MPa 以上，硬化层深度 0.1-0.3mm。

(3)切削区局部温度高由于AISI304 不锈钢所需切削力大，且切屑不易切离，使得分别切屑所消耗的功也较大。

常规条件下切削AISI 304 不锈钢比低碳钢高约50%，产生的切削热多。

奥氏体不锈钢的导热性差，AISI304 不锈钢的热导率为 16.3-21.5W/m·K，仅为 45 钢热导率的三分之一，因而使得切削区域的温度较高(通常切削加工时切屑所带走的热量应占切削热量的70%以上)，大量切削热集中在切削区和“刀—屑”接触面上，传入刀具中的热量达20%(切削一般碳素钢时该数值仅为9%)，使得在同等切削条件下，AISI304 不锈钢切削温度比 45 钢高约 200-300℃。

(4)刀具易产生粘附磨损由于奥氏体不锈钢的高温强度高，加工硬化倾向大，因此，切削负荷重，奥氏体不锈钢与刀具和切屑之间会由于切削过程中其与刀具之间的亲合趋势显著增加，从而不行避开地产生粘结、集中等现象，并生成“切屑瘤”，造成刀具粘附磨损。

第四章工件材料的切削加工性

二二、、金金属属材材料料化化学学成成分分的的影影响响
铬能在铁素体中固溶，又能形成碳化物。当含铬量小于0.5％，对切削加工性的影响很小。含铬量进一步增加，则钢的硬度、强度提高，切削加工性有所下降。
镍：镍能在铁素体中固溶，使钢的强度和韧性均有所提高，导热系数降低，使切削加工性变差。当含镍量大于8％后，形成了奥氏体钢，加工硬化严重，切削加工性就更差了。
3.普通铸铁：与具有相同基体组织的碳素钢相比，切削加工性好
其金相组织是金属基体加游离态石墨。石墨：降低了铸铁的塑性，切屑易断，有
润滑作用，使切削力小，刀具磨损小。但石墨易脱落，使已加工表面粗糙。切削
铸铁时形成崩碎切屑，造成切屑与前刀面的接触长度非常短，使切削力、切削热集中在刃区，最高温度在靠近切削刃的后刀面上。
二、金属材料化学成分的影响
氮：它在钢中会形成硬而脆的氮化物，使切削加工性变差。
各种元素在小于2％的含量时对钢的切削加工性的影响
三、金属材料热处理状态和金相组织的影响
铁素体：由于铁素体含碳很少，故其性能接近
于纯铁，是一种很软而又很韧的组织。在切削铁素体时，虽然刀具不易被擦伤，但与刀面冷焊现象严重，使刀具产生冷焊磨损。又容易产生积屑瘤，使加工表面质量恶化。故铁素体的切削加工性并不好。通过热处理(如正火)或冷作变形，提高其硬度，降低其韧性，可使切削加工性得到改善。
二、金属材料化学成分的影响
钼：钼能形成碳化物，能提高钢的硬度，降低塑性。含钼量在0.15％—0.4％范围内，切削加工性略有改善。大于0.5％后，切削加工性降低。
钒：钒能形成碳化物，并能使钢的组织细密，提高硬度，降低塑性。当含量增多后使切削加工性变差，含量少时对切削加工性略有好处。

各材料常用刀具转速进给参数对照表

各材料常用刀具转速进给参数对照表在机械加工领域，刀具的转速和进给参数对于加工质量、效率和成本都有着至关重要的影响。

不同的材料具有不同的物理和机械性能，因此需要根据材料的特性来选择合适的刀具转速和进给参数。

下面是一份常见材料的刀具转速进给参数对照表，希望能为您的加工工作提供一些参考。

一、铝合金铝合金是一种广泛应用于航空航天、汽车制造和电子工业等领域的轻质材料。

由于其良好的导热性和较低的强度，加工时需要较高的转速和较快的进给速度。

1、粗加工刀具：硬质合金立铣刀转速：3000 5000 rpm进给速度：800 1500 mm/min切削深度：2 5 mm切削宽度：刀具直径的 70% 80%2、半精加工刀具：硬质合金立铣刀转速：5000 8000 rpm进给速度：500 1000 mm/min切削深度：05 15 mm切削宽度：刀具直径的 50% 60%3、精加工刀具：硬质合金球头铣刀转速：8000 12000 rpm进给速度：200 500 mm/min切削深度：01 03 mm切削宽度：刀具半径的 20% 30%二、钢材钢材是机械加工中最常见的材料之一，其种类繁多，性能各异。

以下是常见钢材的加工参数。

1、低碳钢粗加工刀具：硬质合金涂层立铣刀转速：1500 2500 rpm进给速度：300 600 mm/min切削深度：3 6 mm切削宽度：刀具直径的 60% 70%半精加工刀具：硬质合金涂层立铣刀转速：2500 4000 rpm进给速度：200 400 mm/min切削深度：1 2 mm切削宽度：刀具直径的 40% 50%精加工刀具：硬质合金涂层球头铣刀转速：4000 6000 rpm进给速度：100 200 mm/min切削深度：01 02 mm切削宽度：刀具半径的 15% 20% 2、中碳钢粗加工刀具：硬质合金涂层立铣刀转速：1000 1800 rpm进给速度：200 400 mm/min切削深度：2 4 mm切削宽度：刀具直径的 50% 60%半精加工刀具：硬质合金涂层立铣刀转速：1800 3000 rpm进给速度：150 300 mm/min切削深度：05 10 mm切削宽度：刀具直径的 30% 40%精加工刀具：硬质合金涂层球头铣刀转速：3000 5000 rpm进给速度：80 150 mm/min切削深度：005 015 mm切削宽度：刀具半径的 10% 15% 3、高碳钢粗加工刀具：硬质合金涂层立铣刀转速：800 1200 rpm进给速度：100 200 mm/min切削深度：1 3 mm切削宽度：刀具直径的 40% 50%半精加工刀具：硬质合金涂层立铣刀转速：1200 2000 rpm进给速度：80 150 mm/min切削深度：03 08 mm切削宽度：刀具直径的 20% 30%精加工刀具：硬质合金涂层球头铣刀转速：2000 3500 rpm进给速度：50 100 mm/min切削深度：003 008 mm切削宽度：刀具半径的 8% 12%三、不锈钢不锈钢具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，但加工难度较大，需要较低的转速和较慢的进给速度。

机械材料与加工认识常用机械材料的性能和加工工艺

机械材料与加工认识常用机械材料的性能和加工工艺机械材料与加工：认识常用机械材料的性能和加工工艺在机械制造业中，选择合适的机械材料对于产品的质量、性能以及工艺流程至关重要。

本文将介绍一些常用的机械材料，并针对其性能特点和加工工艺进行分析。

一、金属材料1. 铁类材料铁类材料在机械制造中具有重要的地位，常见的有铸铁、钢和不锈钢。

- 铸铁具有良好的流动性和耐磨性，适用于大型零部件的生产，如发动机缸体和机床床身。

- 钢具有较高的强度和韧性，广泛应用于制造零件和构件，如汽车零部件和建筑结构。

- 不锈钢具有优异的耐腐蚀性和抗氧化性能，适用于制造耐酸碱、耐高温的零件，如化工设备和压力容器。

2. 铝合金铝合金具有轻质、强度高、导热性好等特点，广泛应用于航空、汽车和电子等领域。

由于其良好的可塑性，铝合金可以通过挤压、拉伸和压铸等工艺进行成型。

3. 铜合金铜合金具有良好的导电性和热导性，适用于制造电子元件和导热部件。

同时，铜合金还具有良好的耐磨性和抗腐蚀性，广泛应用于制造轴承、齿轮和紧固件等零部件。

二、非金属材料1. 塑料塑料具有轻质、可塑性好、绝缘性能强等特点，广泛应用于汽车、家电和电子产品等领域。

常见的塑料有聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，它们可以通过挤出、注塑和吹塑等工艺进行成型。

2. 玻璃玻璃具有良好的透明性和抗压性能，适用于制造窗户、瓶罐和光学元件等。

玻璃制品的加工过程主要包括熔化、吹制和热处理等。

3. 复合材料复合材料由两种或多种不同材料组合而成，具有综合性能优异的特点。

例如，碳纤维和环氧树脂的复合材料具有轻质、高强度和耐腐蚀等特性，广泛应用于航空航天和运动器材等领域。

三、机械材料的加工工艺1. 金属加工金属材料的加工工艺主要包括切削加工、冲压加工和焊接加工等。

其中，切削加工是将金属材料从整体中去除一部分以获得所需形状的工艺，如车削、铣削和钻削等。

冲压加工是通过金属板材的弯曲、剪切和冲孔等操作实现零件成型，广泛应用于汽车和家电制造。

1.常用刀具材料介绍修改后

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。

(完整版)加工中心新刀具常用切削参数参照表1

常用圆鼻刀切削参数参照表
加工材料 ZG275-485H
35#/45#
刀具名称
φ16圆鼻刀 φ20圆鼻刀 φ25圆鼻刀 φ25圆鼻刀 φ40圆鼻刀 φ40圆鼻刀 φ63圆鼻刀 φ63圆鼻刀 φ25圆鼻刀 φ32圆鼻刀 φ40圆鼻刀
用途
精加工精加工粗加工精加工粗加工精加工粗加工精加工粗加工粗加工粗加工
专门试验的
φ2钻头
s4600 琢钻每次钻深0.3mm F30 最深60mm 高速钢
常用铰刀切削参数参照表
加工材料钢
铰刀直径d(mm)
<10 10-20
切削深度进给量 a(mm) f(mm/r)
0.08-0.12 0.15-0.25 0.12-0.15 0.20-0.35
切削速度v(m/min) 6-12
2刃 1100-1400 200-350
8
0.1 0.1 涂层合金
φ10涂层立铣
4刃 1300-1500 300-400
10
0.15
φ12涂层键槽
2刃 1300-1500 300-400
12
0.15
φ16涂层立铣
4刃 800-1000 300-400
16
0.15
φ20涂层立铣
4刃 800-1000 300-400
800
60
800
20
700
50
400
60
400
80
120
40-50
120
40-50
用途
钻孔扩孔钻孔钻孔扩孔精铰孔精铰孔
切削宽度 (mm)
刀具材料
高速钢合金高速钢高速钢高速钢合金焊刃

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。

24种常用机械模具材质的特性及用途

24种常用机械模具材质的特性及用途1、45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢主要特征：最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。

小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。

应用举例：主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。

轴、齿轮、齿条、蜗杆等。

焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。

2、Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢主要特征：具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。

应用举例：广泛用于一般要求的零件和焊接结构。

如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。

3、40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢主要特征：经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。

应用举例：调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。

4、HT150——灰铸铁应用举例：齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等。

5、35——各种标准件、紧固件的常用材料主要特征：强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。

冷态下可局部镦粗和拉丝。

淬透性低，正火或调质后使用应用举例：适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件。

工件切削加工性

均采用细晶粒或超细晶粒的YG类硬质合金。为了提高切削
刃和刀尖的强度，一般取γ。＝-4—0º，主偏角kr适当减小,刀
尖圆弧半径rε适当加大。
淬硬钢的组织为回火马氏体，硬度达HRC60以上，塑性
和导热系数都很低。其加工性及刀具材料、刀具几何参数的选择基本上与冷硬铸铁同。对它们进行精加工，可采用CBN 刀具。
κr= 45° ~ 75°、λs= -10 °
6.钛合金切削加工性分析
1)．钛合金特点和分类
a）密度小（约为 4.5g / cm3 ）,比钢约小一倍。
b）强度极限高（可达σb=0.981~1.37GPa），钛合金的比强度（单位重量强度）很高，尤其在高温下比强度仍很高，这一点对航空、航天工业尤为重要。
工件切削加工性
表 7– 1 材料可加工性分级
分级
名称及种类
Kv
1 很容易切削材料一般有色金属
> 3.0
2
易切削钢
容易切削材料
3
较易切削钢
2.5 ~ 3.0 1.6 ~ 2.5
4
一般钢及铸铁
1.0 ~ 1.6
普通材料
5
稍难切削材料 0.65 ~ 1.0
6
较难切削材料 0.5 ~ 0.65
7
难切削材料
理；对镍基高温合金可采用固溶处理（淬火）
b）、首选一足够的vc以保证加工质量，再选f 、ap
c）、选择合适的刀具材料和角度连续切：YG6X、YW1 断续切：M42、501、B201
高速钢刀具：γo=15 ° ~20°、αo=12 ° 、κr=45 ° 硬质合金刀具：γo=5° ~ 10°、αo= 8° ~ 15° 、
在自动机床或自动生产线上，常常以切屑

常用刀具材料的性能及应用

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。

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。

刀具材料应具备的性能及常用材料

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。

带锯床加工各种材料的锯切速度

带锯床加工各种材料的锯切速度带锯床是一种广泛应用于工业生产中的切割设备，主要用于对各种材料进行切割加工。

不同的材料具有不同的机械性能和切割特性，因此在带锯床的运作中需要考虑到各种材料的锯切速度。

在金属材料的锯切加工中，常用的材料有钢材、铝材和铜材等。

这些金属材料具有较高的硬度和韧性，因此需要选择合适的锯切速度以保证加工的质量和效率。

1.钢材的锯切速度：钢材的切削性较差，因此需要较低的切削速度。

一般情况下，钢材的锯切速度为10-20米/分钟。

在选择切削速度时，还需要考虑到钢材的硬度和截面形状等因素。

2.铝材的锯切速度：铝材具有良好的切削性能，因此可以选择较高的切削速度。

一般情况下，铝材的锯切速度为20-30米/分钟。

值得注意的是，由于铝材的热传导性较好，因此在锯切过程中需要及时进行冷却，以避免材料热变形。

3.铜材的锯切速度：铜材的切削性能介于钢材和铝材之间，因此其切削速度也处于中等水平。

一般情况下，铜材的锯切速度为15-25米/分钟。

在进行铜材锯切加工时，还需要注意材料表面的氧化问题，以免影响切削效果。

除了金属材料之外，带锯床还常用于对木材和塑料等非金属材料进行切割加工。

由于木材和塑料具有较低的硬度和韧性，因此其锯切速度较高。

1.木材的锯切速度：木材的切削性良好，一般选择较高的锯切速度。

在选择木材的锯切速度时，需要考虑到木材的材质和湿度等因素。

一般情况下，木材的锯切速度为30-40米/分钟。

2.塑料的锯切速度：塑料的切削性能较好，因此可以选择较高的锯切速度。

一般情况下，塑料的锯切速度为30-50米/分钟。

在进行塑料的切削加工时，需要避免过高的温度对材料产生损害。

除了金属、木材和塑料之外，带锯床还可以用于对一些特殊材料进行切削加工，如石材、陶瓷和玻璃等。

1.石材的锯切速度：石材具有较高的硬度和脆性，在切削加工过程中容易产生裂纹和断裂。

因此，在切削石材时需要选择较低的锯切速度。

一般情况下，石材的锯切速度为5-10米/分钟。

常用加工的切削参数参考表

3、一般精磨外圆的切削用量
工件磨削表面面直径D
mm
加工材料
非淬火钢及铸铁
淬火钢及耐热钢
V（m/min）
N(r/min）
V（m/min）
N（r/min）
30
18-35
191-382
22-35
243-382
50
20-40
127-254
25-40
159-254
80
25-50
100-200
30-50
120-200
常用加工的切削参数参考表
1、常用硬质合金或涂层硬质合金切削不同材料时的切削用量推荐值见下表
刀具材料
工件材料
粗加工
精加工
切削速度（m／min
进给量（mm／r）
背吃刀量mm
切削速度（m／min
进给量（mm／r）
背吃刀量mm
硬质合金或涂层硬质合金
碳钢
220
0.2
3
260
0.l
0.4
低合金刚
180
0.2
3
220
公制螺纹：t＜1 dz=d-t
t＞1 dz=d-（1.04-1.06）t
其中：t――螺距离d――螺纹公制直径dz――攻丝前钻头直径
7、铰孔余量见表
孔直径（mm）
＜5
5-20
21-32
33-50
51-70
铰削余量（mm）
0.1-0.2
0.15－0.25
0.20-0.3
0.25-0.35
0.25-0.35
0.4
13
0.45
13
0.5
13
3-8
走刀量
切削速度
0.12