刀具材料,1,一、刀具材料應(yīng)具備的性能,2,二、常用刀具材料,包括碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼。,有鎢鈷類硬質(zhì)合金YG、鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金YT和鎢鈦鉭（鈮）類硬質(zhì)合YW。,推廣使用新型刀具材料如涂層刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼CBN等。,3,1高速鋼,它是一種加入較多鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金鋼。熱處理后硬度可達(dá)6266HRC,抗彎強(qiáng)度約3.3GPa，有較高的熱穩(wěn)定性、耐磨性、耐熱性。切削溫度在500650C時(shí)仍能進(jìn)行切削。由于熱處理變形小、能鍛易磨，所以特別適合于制造結(jié)構(gòu)和刃型復(fù)雜的刀具，如成形車刀、銑刀、鉆頭、切齒刀、螺紋刀具和拉刀等。,4,硬質(zhì)合金以其優(yōu)良的性能被廣泛用作刀具材料。大多數(shù)車刀、端銑刀等均由硬質(zhì)合金制造；硬質(zhì)合金是由高硬度和高熔點(diǎn)的金屬碳化物(碳化鎢WC、碳化鈦TiC、碳化鉭TaC、碳化鈮NbC等)和金屬粘結(jié)劑(Co、Mo、Ni等)用粉末冶金工藝制成。硬質(zhì)合金刀具常溫硬度為8993HRA，化學(xué)穩(wěn)定性好，熱穩(wěn)定性好，耐磨性好，耐熱性達(dá)8001000C。硬質(zhì)合金刀具允許的切削速度比高速鋼刀具高510倍。,2硬質(zhì)合金,5,鎢鈷類（WC+Co）；鎢鈦鈷類（WC+TiC+Co）；鎢鈦鉭（鈮）鈷類TiC+WC+Ni+TaC）。,（1）硬質(zhì)合金的分類,6,（2）常用硬質(zhì)合金的牌號(hào)及其性能,鎢鈷類硬質(zhì)合金代號(hào)為YG，屬K紅色類。合金中含鈷量愈高，韌性愈好，適合于粗加工，反之用于精加工。YG(K)類硬質(zhì)合金，有較好的韌性、磨削性、導(dǎo)熱性，適合于加工產(chǎn)生崩碎切屑及有沖擊載荷的脆性金屬材料。鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金代號(hào)為YT，屬P藍(lán)色類。它以WC為基體,添加TiC，用Co作粘結(jié)劑燒結(jié)而成。合金中TiC含量提高，Co含量就低，其硬度、耐磨性和耐熱性進(jìn)一步提高，但抗彎強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、特別是沖擊韌性明顯下降，適合于精加工。鎢鈦鉭（鈮）類硬質(zhì)合金代號(hào)為YW，屬M(fèi)黃色類。它在YT(P)類硬質(zhì)合金中加入TaC或NbC，這樣可提高抗彎強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、沖擊韌性、抗氧化能力、耐磨性和高溫硬度等。它既適用于加工脆性材料，又適用于加工塑性材料。,數(shù)字越小，硬度越高但韌性越低,7,以氧化鋁或以氮化硅為基體再添加少量金屬，在高溫下燒結(jié)而成的一種刀具材料。其優(yōu)點(diǎn)是硬度高，耐磨性、耐高溫性能好，有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性，與金屬的親合力小、抗粘結(jié)和抗擴(kuò)散能力強(qiáng)；其缺點(diǎn)是脆性大、抗彎強(qiáng)度低，沖擊韌性差，易崩刃，所以使用范圍受到限制；可用于鋼、鑄鐵類零件的車削、銑削加工。2000度,碳的同素異形體，在高溫、高壓下由石墨轉(zhuǎn)化而成，是目前人工制造出的最堅(jiān)硬物質(zhì)。由于硬度極高，耐磨性好，切削刃口鋒利，刃部表面摩擦系數(shù)較小，不易產(chǎn)生粘結(jié)或積屑瘤，可用于加工硬質(zhì)合金、陶瓷等硬度達(dá)6570HRC的材料。800度也可用于加工高硬度的非金屬材料，如石材、壓縮木材、玻璃等，還可加工有色金屬，如鋁硅合金材料以及復(fù)合難加工材料的精加工或超精加工。缺點(diǎn)是熱穩(wěn)定性差，強(qiáng)度低、脆性大，對(duì)振動(dòng)敏感，只宜微量切削，與鐵有強(qiáng)烈的化學(xué)親合力，不能用于加工鋼材。,3其它刀具材料,8,立方氮化硼（CBN）是一種人工合成的新型刀具材料，它由六方氮化硼在高溫、高壓下加入催化劑轉(zhuǎn)化而成。它有很高的硬度及耐磨性，熱穩(wěn)定性好，化學(xué)惰性大，與鐵系金屬在1300時(shí)不易起化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)熱性好，摩擦系數(shù)低。因此可用于高溫合金、冷硬鑄鐵、淬硬鋼等難加工材料的加工。,9,（4）涂層刀具材料,在韌牲較好的刀具基體上，涂覆一層耐磨性好的難熔金屬化合物，既能提高刀具材料的耐磨性，又不降低其韌性。常用的涂層材料有TiC、TiN、Al203及其復(fù)合材料等,涂層厚度隨刀具材料不同而異。,硬度高、耐磨性好、抗氧化性好，切削時(shí)能產(chǎn)生氧化鈦膜，減小摩擦及刀具磨損。,在高溫時(shí)能產(chǎn)生氧化膜，與鐵基材料摩擦系數(shù)較小，抗粘結(jié)性能好，并能有效降低切削溫度。,10,第一層涂TiC，與刀具基體粘牢不易脫落。第二層涂TiN,減少表面層與工件間的摩擦。,第一層涂TiC,與刀具基體粘牢不易脫落。第二層涂Al203可使刀具表面具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性能。,目前單涂層刀片已很少應(yīng)用，大多采用TiC-TiN復(fù)合涂層或TiC-Al2O3-TiN三復(fù)合涂層。,11,刀具材料和切削線速度,1、高速鋼：20-30米/分鐘2、硬質(zhì)合金：70-90米/分鐘3、TIN涂層硬質(zhì)合金：100-120米/分鐘4、氧化鋁涂層硬質(zhì)合金：200-400米/分鐘5、金屬陶瓷：200-350米/分鐘6、陶瓷刀片：200-400米/分鐘7、CBN刀片：400-800米/分鐘8、金剛石刀片：1000-3000米/分鐘,12,加工材料分類,加工材料根據(jù)國(guó)際ISO系列可分為：P、M、K、N、S、H六個(gè)分類：,P,M,H,S,N,K,非合金鋼、低合金鋼、高合金鋼、鑄鋼件,不銹鋼、奧氏體材料、奧氏體/鐵素體材料（雙相）,可鍛鑄鐵、灰口鑄鐵、球墨鑄鐵,有色金屬,耐熱優(yōu)質(zhì)合金、鈦合金,淬硬材料,藍(lán)色,黃色,紅色,綠色,褐色,淡藍(lán),13,硬質(zhì)合金牌號(hào)性能、應(yīng)用推薦及牌號(hào)對(duì)照,14,15,16,2.3.2可轉(zhuǎn)位刀片的代碼及其標(biāo)記方法,按ISO1832-1985的可轉(zhuǎn)位刀片的代碼方法，是由10位字符串組成:,17,18,識(shí)別刀片屬性,19,識(shí)別刀片屬性,刀片型號(hào)為：CNMM120408-DR(車刀片）刀片材質(zhì)為：YBC351(加工鋼件、不銹鋼、灰鐵）ISO被加工材料：P25P45（普通鋼件）M20M40（普鋼、耐熱合金）加工普通鋼件：線速度Vc=300m/min(260-350)每轉(zhuǎn)進(jìn)給fn=0.4mm/r(0.2-0.6)吃刀量ap=3.0mm(0.5-5)耐熱合金：線速度Vc=185m/min(120-220)每轉(zhuǎn)進(jìn)給fn=0.3mm/r(0.15-0.6)吃刀量ap=3.0mm(0.5-5),20,識(shí)別刀片屬性,刀片型號(hào)為：TPGW110304(精鏜刀片）刀片材質(zhì)為：YD051(加工鑄件）ISO被加工材料：K05-K15（主要用來(lái)加工鑄鐵）加工鑄件：線速度Vc=200m/min(150-220)每轉(zhuǎn)進(jìn)給fn=0.3mm/r(0.15-0.5)吃刀量ap=3.0mm(0.5-5),21,識(shí)別刀片屬性,刀片型號(hào)為：CNMM