1）硬度-----最基本特性高硬高溫高壓下保持幾何形狀。最差的碳素工具鋼62HRC以上高速鋼63～67HRC、硬質(zhì)合金更硬2）足夠的強(qiáng)度、韌性------承受切削力和抗沖擊力強(qiáng)度用刀具材料的抗彎強(qiáng)度σbb表示，韌性αk。3）耐磨性和耐熱性-----抗磨損、高溫下保持高硬度

紅硬性：4）良好的熱導(dǎo)率5）良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性6）抗粘結(jié)性7）化學(xué)穩(wěn)定性刀具的選用刀具材料應(yīng)具有的基本性能2023/2/41高硬度刀具材料的硬度必須高于被加工工件材料的硬度，以使刀具在高溫、高壓下仍能保持刀具鋒利的幾何形狀。常溫下，刀具材料的硬度都在HRC62以上足夠的強(qiáng)度和韌性刀具切削部分的材料在切削時(shí)要承受很大的切削力和沖擊力，因此刀具材料必須要有足夠的強(qiáng)度和韌性，一般用刀具材料的抗彎強(qiáng)度σb表示它的強(qiáng)度大小，用沖擊韌度σk表示其韌性的大小。它們反映刀具材料抵抗脆性斷裂和崩刃的能力高耐磨性和耐熱性刀具材料的耐磨性是指抵抗磨損的能力，一般來(lái)說(shuō)，刀具材料的硬度越高，耐磨性越好；耐熱性通常用材料在高溫下保持較高硬度的性能來(lái)衡量，即紅硬性，耐熱性越好，刀具材料在切削過(guò)程中抗變形和抗磨損的能力就越強(qiáng)良好的導(dǎo)熱性刀具材料的導(dǎo)熱性用熱導(dǎo)率表示，熱導(dǎo)率大導(dǎo)熱性能好，切削時(shí)產(chǎn)生的熱容易傳導(dǎo)出去，從而降低刀具切削部分的溫度，減輕道具的磨損，提高刀具材料耐熱沖擊和抗熱龜裂的能力良好的工藝性刀具材料要有較好的可加工性，包括：鍛壓、焊接、切削加工、熱處理、可磨性等，以方便刀具的制造經(jīng)濟(jì)性價(jià)格便宜，容易推廣使用，獲得好的效益2023/2/42高速鋼Highspeedsteel

鎢鈷類YG鎢鈦鈷類YT高性能高速鋼普通高速鋼硬質(zhì)合金Cementedcarbide鎢鈦鉭（鈮）鈷類YW涂層/陶瓷

純氧化鋁類（白色陶瓷）

TiC添加類（黑色陶瓷）

立方碳化硼CNB

聚晶金剛石

ND

合金鋼加鎢W/鉬Mo/釩V/鉻Cr/鈷Co等,強(qiáng)度高、韌性好、易加工，HRC62~67,Vc<60m/min.用鉬Mo/鎳Ni/鈷Co等將WC/TiC/TaC粘合燒結(jié)而成,耐熱、高硬、但韌性差、加工性差。HRC80,Vc=（4~10）V高速.高硬HRC78

、耐熱,抗彎性差、韌性差，抗沖擊能力差，易崩刃。刀具材料的種類2023/2/43高速鋼刀具----韌性好，一般做成整體式，數(shù)控常用。主要特征有：淬火溫度極高（1200℃）而淬透性極好，使刀具整體的硬度一致。回火時(shí)有明顯的二次硬化現(xiàn)象，甚至比淬火硬度更高且耐回火軟化性較高，在600℃仍能保持較高的硬度，較之其他工具鋼耐磨性好且比硬質(zhì)合金韌度高，但壓延性較差，熱加工困難，耐熱沖擊較弱。

普通高速鋼刀具應(yīng)用最廣，大切削量粗加工時(shí)常用，但不能加工硬度高材料的工件。分W系和Mo系兩大類:W18Cr4V(W18，或18-4-1）漸少

W6MO5Cr4V2(M2，或6-5-4-2）普遍

W9MO3Cr4V鉆頭、拉刀、銑刀等高性能高速鋼具有針對(duì)性，可加工不銹鋼、高溫合金、鈦合金等難加工材料。

W12MO3Cr4V3CO5Si、W6MO5Cr4V2Al粉末冶金高速鋼刀具材料選用2023/2/44硬質(zhì)合金刀具：韌性差，抗彎強(qiáng)度低，很少做成整體式，一般為鑲焊或制成刀片形式。K類（YG）WC+CO用于短切屑黑色、有色金屬、非金屬脆性材料加工，如鑄鐵、青銅等。P類（YT）WC+TiC

用于塑性好的長(zhǎng)切屑黑色金屬加工。M類（YW）WC+TiC+TaC

用于長(zhǎng)短切屑黑色及有色金屬加工。粗加工：K30~K50、P30~P50、M30~M40半精加工：K15~K25、P15~P25、M15~M25精加工：K01~K10、P01~P10、M05~M10刀具材料選用2023/2/45K、P、M三種代號(hào)之后附加0l、05、10、20、30、40、50等數(shù)字更進(jìn)一步細(xì)分，表示其性能和加工時(shí)承受載荷的情況或加工條件。一般來(lái)講，數(shù)字越小者，硬度越高，但韌性越低；而數(shù)字越大則韌性越高但硬度越低。2023/2/46表2-1世界上主要的硬質(zhì)合金牌號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)株洲山特維克基本型肯納東芝三菱黛杰工業(yè)山高工具01YT30SIPK165TX05NX33SRNSIF10YT15YC10S10K5H,K45TX10DTX10SSti10TSR10,SRTS10M20YT14YC20.1SMAK29,K45TX20,TX25Sti20SRT,SR20,DX30S25M30YT5YC30,YC30SSM30,SMAK21,KMTX30,UX30SR30,DX30,DX25S35M40YC410S6,R4,SMAK420TX40SR30,DX35S60M10YW1YM10RIPK68,K313YU10UMN,UN10S10M20YW2YM20H13AK313,K420,K40YU20,UX25UTi20DX25,UM20,DTUH15,S25M30YM30H10FK420,K2SUX30Uti20DX3,DTU,UMSHX,S35M40R4TU40Hti05UM40S60M01YG3HIPTH03Hti10KG0310YG6XYD10.1,YD10.2H104,HIPK68,K6,K313TH10,GIFHTi20tKG10,KT9,CR1H15,89020YG6YD20H13AK1G2F,KS20KT9,CR1,KG20883,HX30YG8K1G3KG30,LF122023/2/47表2-2硬質(zhì)合金刀具的成分及力學(xué)性能ISO分類質(zhì)量分?jǐn)?shù)密度硬度抗彎強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度彈性模量線膨脹系數(shù)熱導(dǎo)率WCTiC+TaCCoP類P10P20P30P40P50637682756828148121591010131710.711.913.112.712.51600150014501400130013001500175019502200460018005000490040005305405605605206.5-65.5-29.333.4958.6258.62-M類M10M20M30M408482817910101066891513.113.414.413.6170015501450130013501600180021005000500048004400580570-5405.55.5--50.2462.8--K類K01K10K20K30K4092929289884222-46691215.014.814.814.414.31800165015501400130012001500170019002100-5700500047004500-630620580570-55-5.5-79.5579.5571.1858.822023/2/48表2-3國(guó)內(nèi)常用硬質(zhì)合金材料的適用范圍牌號(hào)應(yīng)用范圍YG3X鑄鐵、有色金屬及其合金的精加工、半精加工，不能承受沖擊載荷YG3鑄鐵、有色金屬及其合金的精加工、半精加工，不能承受沖擊載荷YG6X普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工、半精加工YG6鑄鐵、有色金屬及其合金的精加工和粗加工YG8鑄鐵、有色金屬及其合金、非金屬材料的粗加工，也可用于斷續(xù)切削YG6A冷硬鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工，已可用于高錳鐵、淬硬鋼的半精加工和精加工YT30碳素鋼、合金鋼的精加工YT15碳素鋼、合金鋼在連續(xù)切削時(shí)的粗加工、半精加工，也可用于斷續(xù)切削時(shí)精加工YT14同YT15YT5碳素鋼、合金鋼的粗加工，用于斷續(xù)切削YW1高溫合金、高錳鐵鑄鐵、不銹鋼等難加工材料及普通鋼料、鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工和精加工YW2高溫合金、高錳鐵鑄鐵、不銹鋼等難加工材料及普通鋼料、鑄鐵、有色金屬及其合金的粗加工和半精加工2023/2/49切鑄鐵等脆性材料時(shí)，形成崩碎切屑，切削力集中在切削刃上，局部壓力很大，并具有一定的沖擊性，所以宜采用抗彎強(qiáng)度和韌性較好的WC-Co合金。但這類合金與鋼摩擦?xí)r，其抵抗月牙洼磨損的能力WC-TiC-Co合金差，因此不易用于高速切削普通鋼料。由于高溫合金、不銹鋼等難加工材料中含有鈦，且熱導(dǎo)率低，所以切削溫度高，并容易產(chǎn)生冷焊，因而要求刀具中不含鈦，并具有良好的導(dǎo)熱性。這說(shuō)明切削上述難加工材料選用不含鈦的WC-Co合金并采用較低的切削速度較為合適。顯然，精加工時(shí)宜選用含鈷少、硬度高的合金，如YG3或YT30；粗加工或有沖擊載荷時(shí)宜選用含鈷多、抗彎強(qiáng)度大的合金，如YG8或YT15。2023/2/410涂層硬質(zhì)合金刀具：在韌性較好的工具表面涂上一層耐磨損、耐溶著、耐反應(yīng)的物質(zhì)，使刀具在切削中同時(shí)具有既硬而又不易破損的性能。Coatedtool視涂層材質(zhì)按相應(yīng)硬質(zhì)合金適用性選用。涂層方法分：物理涂層（PVD）---物理涂層是在550℃以下將金屬和氣體離子化后噴涂在工具表面；化學(xué)涂層(CVD)---將各種化合物通過(guò)化學(xué)反應(yīng)沉積在工具上形成表面膜，反應(yīng)溫度一般都在1000~1100℃左右。低溫化學(xué)涂層也已實(shí)用化，溫度一般控制在800℃左右。涂層材料有TiC、TiN、TiCN、AI2O3、TiAlOx

等陶瓷材料，具有耐磨損（硬度高）、耐化學(xué)反應(yīng)（化學(xué)穩(wěn)定性好），具備K類、P類和M類的加工要求。即，盡管涂層硬質(zhì)合金刀具基體是P、M、K中的某一種類，而涂層之后覆蓋K、P、M類。故選涂層刀具應(yīng)拘泥于P（YT）、M（YW）、K（YG）等劃分，而是應(yīng)該根據(jù)實(shí)際加工對(duì)象、條件以及各種涂層刀具的性能進(jìn)行選取。2023/2/411涂層厚度：越厚越好。但過(guò)厚，則易剝離而使涂層工具喪失本來(lái)的功效。一般情況下，用于連續(xù)高速切削的涂層厚度為5~15μm，多為CVD法制造。在沖擊較強(qiáng)的切削中，特別要求涂膜有較高的附著強(qiáng)度以及涂層對(duì)工具的韌性不產(chǎn)生太大的影響，涂層的厚度大多控制在2~3μm，且多為PVD涂層。涂層刀具的使用范圍相當(dāng)廣，從非金屬、鋁合金到鑄鐵、鋼以及高強(qiáng)度鋼、高硬度鋼和耐熱合金、欽合金等難加工材料的切削均可使用，且普遍較硬質(zhì)合金的性能要好。目前，最先進(jìn)的涂層技術(shù)也稱ZX技術(shù)，是利用納米技術(shù)和薄膜涂層技術(shù)，使每層膜厚為1nm的TiN和AIN超薄膜交互重疊約2000層進(jìn)行蒸著累積而成，這是繼TiC，TiN、TiCN后的第四代涂層。它的特點(diǎn)是，遠(yuǎn)比以往的涂層硬，接近CBN的硬度，壽命是一般涂層的3倍，大幅度提高耐磨損性，產(chǎn)品應(yīng)用更加廣泛，是有發(fā)展前途的刀具材料。2023/2/412陶瓷刀片：常用于無(wú)沖擊振動(dòng)的連續(xù)高速車削。兩大類：純氧化鋁類（白色陶瓷），TiC添加類（黑色陶瓷）；具有高硬度，約2000度下亦不會(huì)融熔，化學(xué)穩(wěn)定性亦很好，但韌性很低。仍是極脆的材料，多用于高速連續(xù)切削，例如鑄鐵的高速加工。

熱傳導(dǎo)率非常低，最低，熱容易被積蓄，且對(duì)于熱沖擊的變化較難承受。所以容易因熱裂紋產(chǎn)生崩刃等損傷，且切削溫度亦較高。耐熱合金等難加工材料的加工中有廣泛的應(yīng)用。2023/2/413立方氮化硼CBN：靠超高壓、高溫技術(shù)人工合成的新型刀具材料，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度略遜于金剛石，但熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于金剛石，并且與鐵族元素親和力小，不易產(chǎn)生“積屑瘤”。用于高硬、高強(qiáng)度難切削的鐵族材料加工，如淬火鋼、冷硬鑄鐵、高溫合金等。與鐵的反應(yīng)性很低，是迄今為止能夠加工鐵系金屬最硬的一種刀具材料。超高速加工的首選刀具材料。切削加工普通灰鑄鐵時(shí)，一般來(lái)說(shuō)線速度300m/min以下采用涂層硬質(zhì)合金，300~500m/min以內(nèi)采用陶瓷，500m/min以上用CBN刀具材料。以CBN切削來(lái)取代迄今為止只能采用磨削來(lái)加工的工序，使加工效率得到了極大的提高。2023/2/414金剛石多用于有色金屬及其合金的高速精細(xì)加工，如鏡面車削。金剛石刀具與鐵系金屬有極強(qiáng)的親