第二节刀具材料范文

第二节刀具材料范文第二节刀具材料范文 第二节刀具材料一 刀具材料应具备的性能1 高的硬度刀具材料的 硬度必须高于工件材料的硬度 常温硬度须在60HRC以上 2 高的耐磨性刀具材料应有好的抵抗磨损的能力 取决于材料的力学性能 化学成分和组织结构 3 足够的强度和韧性以抵抗冲击及振动 强度用抗弯强度表示 韧性用冲击韧度表示 4 高的耐热性在高温下保持较高的硬度 耐磨性 强度和韧性的能 力 用温度或高温硬度表示 5 良好的导热性和工艺性导热系数越大 有利提高刀具使用寿命 线膨胀系数小 则可减小热变形 为了便于制造须有较好的可加工 性 即切削加工性 可磨削性 热处理等 二 高速钢 一 普通高速钢普通高速钢的工艺型好 切削性能可满 足一般工程材料的常规加工 常用品种有W18Cr4V W6Mo5Cr4V 2 W14CrVMnRE和W9Mo3Cr4V W18Cr4V属钨系高速钢 其高温硬度约与钨钼系高速钢相当 但在高 温下韧性不及钨钼系 钨钼系高速钢W6Mo5Cr4V2中所含Mo元素可使碳化物均匀 但含V较多 磨削性能差 目前我国主要用于热轧刀具 二 高性能高速钢1 钴高速钢典型钢种是W2Mo9Cr4VCo8 M42 它的特点是综合性能好 硬度高 70HRC 高温硬度在同类钢中居 于前列 可磨削性好 适合于切削高温合金 但价格很贵 2 铝高速钢铝高速钢W6Mo5Cr4V2Al 是我国独创的新型高速钢 具 有良好的综合性能 其高温硬度 抗弯强度 冲击韧度均与W2Mo9Cr 4VCo8相当 价格低廉 但其可磨削性差 热处理工艺要求较严格 3 高钒高速钢其牌号有W6Mo5Cr4V3 由于炭化钒量的增加 从而提 高了钢的耐磨性 一般用于切削高强度钢 但其刃磨性能比普通高速钢差 选用高速钢时的一般原则如下 1 切削一般材料时可用普通高速钢 其中以W18Cr4V用得最多 W6Mo5Cr4V2主要用于热轧刀具 W14Cr4VMnRE其韧性最高 可作热轧 刀具 2 如工艺系统刚性好 切削难加工材料时 简单刀具可用高钒 高 钴高速钢 复杂刀具可用钨钼系低钴高速钢 三 涂层高速钢高速钢刀具的表面涂层是采用PVD 物理气相沉积 法 技术 在真空 工艺处理温度500 的环境条件下 在刀具表面 涂覆TiN TiC Ti等硬膜 2 5 m 以提高刀具性能的新工艺 目前 已在形状复杂的钻头 丝锥 成形铣刀及齿轮刀具上广泛应 用 三 硬质合金硬质合金是由金属碳化物粉末和金属粘结剂经粉末冶金 方法制成 硬质合金是当今最主要的刀具材料之一 绝大部分车刀 端铣刀和部分立铣刀 深孔钻 铰刀等均已采用硬 质合金制造 由于硬质合制制造工艺性差 它用于复杂刀具尚受到很大限制 硬质合金的硬度在89 94HRA 相当于71 76HRC 耐磨性好 耐热性 可达800 1000 因此 硬质合金比高速钢的切削速度高4 10倍 刀具使用寿命可提高几十倍 但其抗弯强度低 韧性差 怕冲击和 振动 常用的硬质合金可分为四类1 钨钴类 WC Co YG常用牌号有YG 3 YG 6 YG8等 YG类硬质合金与钢的粘结温度较低 其抗弯强度与韧性 比YT类高 主要用于切削铸铁和有色金属及其合金 以及非金属材 料和含Ti元素的不锈钢等工件材料 牌号中的数字为钴的百分含量 合金中钴的含量越高 韧性越好 适于粗加工 钴含量少的适用于精加工 2 钨钛钴类 WC TiC Co YT其硬质相除WC外还有TiC 粘结相为Co 常用牌号有YT 5 YT 14 YT 15 YT30 YT类硬质合金有较高的耐热性 较好的抗粘结 抗氧化能力 主要用于切削各种钢件 但不适宜切削含Ti元素的不锈钢 因为两者的Ti元素之间的亲和作用 从而加剧刀具磨损 牌号中的数字为TiC的百分含量 合金中含TiC量较多者 含Co量就 少 耐磨性 耐热性就更好 适合精加工 但TiC量多 则导热性变差 焊接与刃磨时易产生裂纹 含TiC量较少者 适合粗加工 3 钨钽 铌 钴类 WO TaC NbC Co YA这类硬质合金具有较高的 硬度和耐磨性 同时能细化晶粒 可提高高温硬度 高温强度和抗 氧化能力 适于切削冷硬铸铁 有色金属及其合金 4 钨钛钽 铌 钴类 WC TiC TaC NbC Co YW这类硬质合金是在 YT类中添加TaC NbC 而成 加入适量TaC NbC 后 可提高抗弯强度 和韧性 同时也提高了耐热性和高温硬度 由于它能用来切削钢或铸铁故又称通用合金 硬质合金牌号的选择 主要根据工件材料和切削加工的类型 硬质合金含钴量越多 其强度也越高 但高温硬度 耐磨性和抗热 变形的能力却越低 若碳化钛含量越高 则耐磨性 高温硬度和抗热变形的能力越高 但强度却越低 碳化钽的含量越高 硬质合金的高温硬度抗热变形 能力以及抗月牙洼磨损的能力越高 四 其他刀具材料 一 陶瓷陶瓷有很高的硬度和耐磨性 耐热性可 达1200 以上 常温硬度达91 95HRA 化学稳定性好 但最大弱 点是抗弯强度低 韧性差 目前主要有复合氧化铝陶瓷和复合氮化硅陶瓷二种 是一种极其有发展前途的刀具材料 二 金刚石金刚石分天然和人造两种 金刚石刀具既能胜任陶瓷 硬质合金等高硬度非金属材料的切削加工 又可切削其它有色金 属及其合金 使用寿命极高 但不适合切削铁族材料 因金刚石与铁元素有很强的亲和力 它的热稳定性差 当切削温度达到800 时即碳化 形成CO2 而失 去其硬度 三 立方氮化硼 CBN 立方氮化硼是继人造金刚石之后出现的又 一种超硬材料 它的特点是硬度仅次于人造金刚石 8000 9000HV 耐磨性好 热 稳定性高 可耐1300 1500 的高温 此外 具有良好的导热性和较低的摩擦系数 立方氮化硼刀具能以加工普通钢和铸铁的切削速度切削淬硬钢 冷 硬铁 高温合金等 从而大大提高生产率 当精车淬硬零件时 其加工精度与表面质量足以代替磨削 刀具材料的发展 主要牌号及用途目前21世纪刀具材料的发展呈现 出以下特点1 硬质合金刀具逐渐替代高速钢刀具 2 涂层刀具的应用越来越普遍 其中PVD涂层刀具增幅最大 3 PCD PCBN和金刚石涂层刀具增长迅速 对用于金属切削的刀具材料 一般有硬度 强度 红硬性 导热性 等指标要求 其中硬度和强度是一对极其重要的指标 理想的刀具材料当然是硬度 强度兼备 这是我们刀具界发展的目标 钻石切削刀具股份有限公司能提供各 种规格和型号的PCD CBN 涂层硬质合金 金属陶瓷 细颗粒硬质 合金 带涂层 无涂层硬合金材料 全方位满足您的需求 主要牌号及用途 YBC151 高耐磨性的基体与MT Ti 厚Al2O 3 TiN涂层的组合 是钢 铸钢和不锈钢材料精加工在高速切削条 件下的理想牌号 YBC251 具有特殊强度与韧性刀刃的基体与MT Ti 厚Al2O 3 TiN涂层的极佳组合 是钢材加工的通用牌号 适应于钢 铸钢 和不锈钢的半精加工 精加工等 YBC351 高强度与抗塑性变形基体与MT Ti 厚Al2O 3 TiN涂层的结合 具有好的韧性及抗塑性变形 适用于钢 铸钢 不锈钢的轻型粗加工与粗加工 YBM151 特殊组织结构基体与Ti 薄Al2O 3 TiN涂层结合 具有良好的抗扩散磨损性及抵抗塑性变形能力 适宜于在切削条件较好情况下进行不锈钢的精加工及半精加工 YBM251 韧性和强度好的基体与Ti 薄Al2O 3 TiN涂层结合 优先选用于不锈钢的半精加工 轻型粗加工 车削 和镗削 可在连续切削与断续切削条件下使用 YBM351 TiAlN和TiN的PVD涂层合金 有极好的切削强度与抗冲击性 能及非常好的耐磨性 适用于车加工和镗加工不锈钢及在P30范围内 材料的低速重负荷粗加工 YBD051 CVD涂层 基体能承受高温而不发生塑性变形 适用于球墨铸铁 高强度可锻铸铁和灰口铸铁的精加工到半精加工 YBD151 高耐磨性基体与MT Ti 厚Al2O 3 TiN涂层的极佳组合 是球墨铸铁与灰口铸铁加工的首选牌号 允许有较高的切削速度 YBM252 TiAlN和TiN的PVD涂层合金 具有良好的韧性与耐磨性 适 用于精车 镗加工和轻型铣削不锈钢及钻加工铸铁 不锈钢和合金 铸铁 也可用于中 低速切断与切槽低碳钢 YBG201 TiN的PVD涂层合金 具有良好的韧性和耐磨性 是高质量的 螺纹加工低碳钢 不锈钢和铸铁的专用牌号 也用于钻加工 用周边 和中心部位都参与切削的刀片 YB235 韧性非常好的基体 与TiN Ti涂层相结合 刀刃安全性好 在中 低速情况下粗加工 适用于钢 奥氏体不锈钢 铸钢的车 铣 镗 钻 带周边切削刀片 主要用于P40和M35材料 YC10 适用于钢 铸钢的精加工和半精加工 宜采用较高切削速度和 中 小进给量 也可做仿形车削 YC40 用于钢 铸钢的强力切削 宜在恶劣的条件下采用低速切削和 大进给量切削加工 YD101 适用于铸铁 有色金属尤其是铝材的精加工 半精加工 亦 可加工锰钢 淬火钢等硬质材料 YD201 用于铸铁 耐热合金的半精加工 也使用于塑料 橡胶 木 头等非金属材料的加工 特别适用于航空工业有锐利刀刃要求的刀具 宜采用中切削速度和较大进给量 具有良好的耐磨性和韧性 YNG051 Ti基金属陶瓷 提高了化学稳定性和耐磨性 结合锋利的切 削刃槽型使用 无论在高速和低速条件下都能保证加工件的表面质 量 适合于钢 不锈钢 铸铁的精加工 YNG151 Ti基金属陶瓷 与YNG051相比 韧性更好 具有极好的抗塑 性变形和积屑瘤性 适合于钢 不锈钢 铸铁的半精和精加工 YCB011 PCBN刀具 具有高