复合刀具毕业设计(三).doc

3刀具材料常用的刀具材料分为以下几类：1.合金工具钢/高速钢2.镶焊合金刀具/整体合金刀具3.超硬刀具：PCD刀具/CBN刀具/金刚石刀具根据上述的刀具材料，下面就具体分析刀具的材料的特点及应用。3.1工具钢工具钢是用以制造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的钢。工具钢具有较高的硬度和在高温下能保持高硬度得红硬性，以及高的耐磨性和适当的韧性。工具钢图片如图3.1所示。图3.1 工具钢工具钢一般分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢。 而碳素工具钢的主要生产品种、性能和用途。合金工具钢的淬硬性、淬透性、耐磨性和韧性均比碳素工具钢高，按用途大致可分为刃具、模具和量具用钢3类。其中碳含量高的钢（碳质量分数大于0080%）多用于制造刃具、量具和冷作模具，这类钢淬火后的硬度在HRC60以上，且具有足够的耐磨性；碳含量中等的钢（碳质量分数0.35%0.70%）多用于制造热作模具，这类钢淬火后的硬度稍低，为HRC5055,但韧性良好。高速工具钢主要用于制造高效率的切削刀具。由于其具有红硬性高、耐磨性好、强度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。高速工具钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上，在600左右的工作温度下仍能保持高的硬度，而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。退火状态的高速工具钢的主要合金元素有多、钼、铬、钒，还有一些高速工具钢中加入了钴、铝等元素。这类钢属于高碳高合金莱氏体钢，其主要的组织特征之一是含有大量的碳化物。工具钢的特性有一下几种 1.硬度工具钢制成工具经热处理后具有足够高的硬度，如用于金属切削加工的工具一般在HRC60以上。工具在高的切削速度和加工硬材料所产生高温的受热条件下，仍能保持高的硬度和良好的红硬性。碳素工具钢和合金工具钢一般在180250、高速工具钢在600左右的工作温度下，仍能保持较高的硬度。红硬性对热变形模具和高速切削刀具用钢是非常重要的性能。2.耐磨性工具钢具有良好的耐磨性，即抵抗磨损的能力。工具在承受相当大的压力和摩擦力的条件下，仍能保持其形状和尺寸不变。3. 强度和韧性工具钢具有一定的强度和韧性，使工具在工作中能够承受负荷、冲击、震动和弯曲等复杂的应力，以保证工具的正常使用。4. 其他性能由于各种工具的工作条件不同，工具用钢还具有一些其他性能，如模具用钢还应具有一定的高温力学性能、热疲劳性、导热性和耐磨腐蚀性能等。工具钢除了具有上述使用性能外，还应具有良好的工艺性能：（1） 加工性：工具钢应具有良好的热压力加工性能和机械加工性能，才能保证工具的制造和使用。钢的加工性取决于化学成分、组织的质量。（2） 淬火温度范围工具钢的淬火温度应足够宽，以减少过热的可能性。（3） 淬硬性和淬透性：淬硬性是钢在淬火后所能达到最高硬度的性能。淬硬性主要与钢的化学成分特别是碳含量有关，碳含量越高，则钢的淬硬性越高。 淬透性表示钢在淬火后从表面到内部的硬度分布状况。淬透性的高低与钢的化学成分.纯洁度晶粒度有关。3.2高速合金工具钢高速工具钢主要用于制造高效率的切削刀具。其样式如图3.2 3.2 高速钢高速工具钢主要用于制造高效率的切削刀具。由于其具有红硬性高、耐磨性好、强度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。高速工具钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上，在600左右的工作温度下仍能保持高的硬度，而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。退火状态的高速工具钢的主要合金元素有多、钼、铬、钒，还有一些高速工具钢中加入了钴、铝等元素。高速工具钢除了具有高的硬度、耐磨性、红硬性等使用性能外，还具有一定的热塑性、可磨削性等工艺性能。3.3硬质合金钢硬质合金:是微米数量级的难熔高硬度金属碳化物的粉末，用钴、钼、镍等做粘结剂，在高温高压下烧制而成。硬质合金中高温碳化物含量超过高速钢，硬度高（HRC7580)，耐磨性好。硬质合金分钨钴类（YG）和钨钴钛类（YT），YG类用于加工生铁等脆性金属，YT类用于加工钢类；里面还有各种牌号细分。立方氮化硼用途很广泛，硬度很高，只是不耐冲击。大部份的材料（金属、玻璃、木材等）都可加工，适合高速加工。人造金刚石主要用于有色金属（铜、铝等）的高速超精加工。常用的硬质合金以 WC为主要成分，根据是否加入其它碳化物而分为以下四类：（1）钨钴类（ WC+Co）硬质合金（ YG）：它由 WC和 Co组成，具有较高的抗弯强度的韧性，导热性好，但耐热性和耐磨性较差，主要用于加工铸铁和有色金属。细晶粒的 YG类硬质合金（如 YG3X、 YG6X），在含钴量相同时，其硬度耐磨性比 YG3、 YG6高，强度和韧性稍差，适用于加工硬铸铁、奥氏体不锈钢、耐热合金、硬青铜等。（2）钨钛钴类（ WC+TiC+Co）硬质合金（ YT）：由于 TiC的硬度和熔点均比 WC高，所以和 YG相比，其硬度、耐磨性、红硬性增大，粘结温度高，抗氧化能力强，而且在高温下会生成 TiO 2,可减少粘结。但导热性能较差，抗弯强度低，所以它适用于加工钢材等韧性材料。(3)钨钽钴类（ WC+TaC+Co）硬质合金（ YA）：在 YG类硬质合金的基础上添加 TaC(NbC),提高了常温、高温硬度与强度、抗热冲击性和耐磨性，可用于加工铸铁和不锈钢。（4）钨钛钽钴类（ WC+TiC+TaC+Co） )硬质合金 (YW)：在 YT