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硬质合金、陶瓷刀具基本知识

2021-03-18 11:09:49 GUANGDONGDAOFUJINGGONGKEJI941CAIPIAO

本文作者:刀父陈湘怡 排版:刀父蒋远通

图文版权:属于刀父品牌转载注明来源。


一、刀具材料应具备基本性能

刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。因此,刀具材料应具备如下一些基本性能:

1、硬度和耐磨性。

刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度,一般要求在60HRC以上,刀具材料的硬度越高,耐磨性就越好。

2、强度和韧性。

刀具材料应具备较高的强度和韧性,以便承受切削力、冲击和振动,防止刀具脆性断裂和崩刃。

3、耐热性。

刀具材料的耐热性要好,能承受高的切削温度,具备良好的抗氧化能力。

4、工艺性能和经济性。

刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能;磨削加工性能等,而且要追求高的性能价格比。


二、硬质合金刀具

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1、 硬质合金刀具的性能特点

① 高硬度:硬质合金刀具是由硬度和熔点很高的碳化物(称硬质相)和金属粘结剂(称粘接相)经粉末冶金方法而制成的,其硬度达8993HRA,远高于高速钢,在5400C时,硬度仍可达8287HRA。硬质合金的硬度值随碳化物的性质、数量、粒度和金属粘接相的含量而变化,一般随粘接金属相含量的增多而降低。

② 抗弯强度和韧性

2、常用硬质合金刀具的应用

①国内材料牌号:

YG类合金主要用于加工铸铁、有色金属和非金属材料。

YW类合金兼具YGYT类合金的性能,综合性能好,它既可用于加工钢料,又可用于加工铸铁和有色金属。这类合金如适当增加钴含量,强度可很高,可用于各种难加工材料的粗加工和断续切削。

②国外牌号

日本的有ST、德国有K44 K55

国际ISO代号有以下几个级别:

P10 20 30 M10 M20 K10 K15 K20 K30等级别。

三、陶瓷刀具

陶瓷刀具具有硬度高、耐磨性能好、耐热性和化学稳定性优良等特点,且不易与金属产生粘接。

高速切削纯陶瓷铣刀

1、 陶瓷刀具材料的种类

陶瓷刀具材料种类一般可分为氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、复合氮化硅一氧化铝基陶瓷三大类。其中以氧化铝基和氮化硅基陶瓷刀具材料应用最为广泛。

2、陶瓷刀具的性能、特点

① 硬度高、耐磨性能好:陶瓷刀具的硬度虽然不及PCDPCBN高,但大大高于硬质合金和高速钢刀具,达到93-95HRA。陶瓷刀具可以加工传统刀具难以加工的高硬材料,适合于高速切削和硬切削。

② 耐高温、耐热性好:陶瓷刀具在1200℃以上的高温下仍能进行切削。陶瓷刀具具有很好的高温力学性能。

③ 化学稳定性好:陶瓷刀具不易与金属产生粘接,且耐腐蚀、化学稳定性好,可减小刀具的粘接磨损。

④ 摩擦系数低:陶瓷刀具与金属的亲合力小,摩擦系数低,可降低切削力和切削温度。

3、 陶瓷刀具有应用

陶瓷是主要用于高速精加工和半精加工的刀具材料之一。陶瓷刀具适用于切削加工各种铸铁(灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、冷硬铸铁、高合金耐磨铸铁)和钢材(碳素结构钢、合金结构钢、高强度钢、高锰钢、淬火钢等),也可用来切削铜合金、石墨、工程塑料和复合材料。


陶瓷刀具材料性能上存在着抗弯强度低、冲击韧性差问题,不适于在低速、冲击负荷下切削。

真实切削案列


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