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硬质合金刀具的常用材料!

发布时间:2018-03-31  浏览:840次  字号:  

 硬质合金的涂层是在韧性较好的硬质合金基体上,涂覆一层几微米至十几微米厚的高耐磨、难熔化的金属化合物,一般采用化学气相沉积法(CVD法)。我国株洲硬质合金厂出产的涂层硬质合金的涂层厚度可达9
 
 

在高速钢基体上刀具涂层多为TiN,常用物理气相沉积法(PVD法)涂覆,一般用于钻头、丝锥、铣刀、滚刀等复杂刀具上,涂层厚度为几微米,涂层硬度可达80HRC,相称于一般硬质合金的硬度,耐费用可进步2—5倍,切削速度可进步20%-40%o
涂层刀具是近20年泛起的一种新型刀具材料,是刀具发展中的一项重要突破,是解决刀具材料中硬度、耐磨与强度、韧性之间矛盾的一个有效措施。涂层刀具是在一些韧性较好的硬质合金或高速钢刀具基体上,涂覆一层耐磨性高的难熔化金属化合物而获得的。常用的涂层材料有TiC、TiN和Al2O3等。本世纪70年代初首次在硬质合金基体上涂覆一层碳化钛(TiC)后,把普通硬质合金的切削速度从80m/min进步到180m/min。1976年又泛起了碳化钛—氧化铝双涂层硬质合金,把切削速度进步到250m/min。1981年又泛起了碳化钛-氧化铝-氮化钴三涂层硬质合金,使切削速度进步到300m/min。
三 涂层刀具简述

M类相称于我国原钨钛钽钴类通用合金,主要成分为WC TiC TaC(NbC) Co,代号为YW。
K类相称于我国原钨钻类,主要成分为WC Co,代号为YG。
P类相称于我国原钨钛钻类,主要成分为WC TiC Co,代号为YT。
P、M、K(后面的阿拉伯数字表示其机能和加工时承受载荷的情况或加工前提。数字愈小,硬度愈高,韧性愈差。
按GB2075—87(参照采用190尺度)可分为P、M、K三类,P类硬质合金主要用于加工长切屑的玄色金属,用蓝色作标志;M类主要用于加工玄色金属和有色金属,用黄色作标志,又称通用硬质合金,K类主要用于加工短切屑的玄色金属、有色金属和非金属材料,用红色作标志。
硬质合金 
粉末冶金高速钢是70年代投入市场的一种高速钢,其强度与韧性分别进步30%-40%和80%-90%.耐费用可进步2-3倍。目前我国尚处于试验研究阶段,出产和使用尚少。
高机能高速钢,如W12Cr4V4Mo是在普通高速钢中再增加一些含碳量、含钒量及添加钴、铝等元素冶炼而成的。它的耐费用为普通高速钢的1.5-3倍。
普通高速钢,如W18Cr4V广泛用于制造各种复杂刀具。其切削速度一般不太高,切削普通钢料时为40-60m/min。
高速钢可分为普通高速钢和高机能高速钢。
高速钢是一种加人了较多的钨、铬、钒、相等合金元素的高合金工具钢,有良好的综合机能。其强度和韧性是现有刀具材料中最高的。高速钢的制造工艺简朴,轻易刃磨成锋利的切削刃;铸造、热处理变形小,目前在复杂的刀具,如麻花钻、丝锥、拉刀、齿轮刀具和成形刀具制造中,仍据有主要地位。
高速钢
常用刀具材料有工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具材料,目前用得最多的为高速钢和硬质合金。 
二 常用刀具材料

为了便于制造,刀具材料应有良好的工艺性,如铸造、热处理及磨削加工机能。当然在制造和选用时应综合考虑经济性。当前超硬材料及涂层刀具材料用度都较贵,但其使用寿命很长,在成批大量出产中,分摊到每个零件中的用度反而有所降低。因此在选用时一定要综合考虑。
良好的工艺性和经济性 
耐热性又称红硬性,是衡量刀具材料机能的主要指标。它综合反映了刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度、抗氧化、抗粘结和抗扩散的能力。
高耐热性 
冲击韧性是指刀具材料在中断切削或有冲击的工作前提下保证不崩刃的能力,一般地,硬度越高,冲击韧性越低,材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾,也是刀具材料所应克服的一个枢纽。
强度是指抵挡切削力的作用而不致于刀刃崩碎与刀杆折断所应具备的机能。一般用抗弯强度来表示。
足够的强度与冲击韧性 
刀具材料的硬度必需高于被加工材料的硬度才能切下金属,这是刀具材料必备的基本要求,现有刀具材料硬度都在60HRC以上。刀具材料越硬,其耐磨性越好,但因为切削前提较复杂,材料的耐磨性还决定于它的化学成分和金相组织的不乱性。
高硬度和高耐磨性 
机能优良的刀具材料,是保证刀具高效工作的基本前提。刀具切削部门在强烈摩擦、高压、高温下工作,应具备如下的基本要求。 
一 刀具材料应具备的机能

刀具材料是决定刀具切削机能的根本因素,对于加工效率、加工质量、加工本钱以及刀具耐费用影响很大。使用碳工具钢作为刀具材料时,切削速度只有10m/min左右;20世纪初泛起了高速钢刀具材料,切削速度进步到每分钟几十米;30年代泛起了硬质合金,切削速度进步到每分钟一百多米至几百米;当前陶瓷刀具和超硬材料刀具的泛起,使切削速度进步到每分钟一千米以上;被加工材料的发展也大大地推动了刀具材料的发展。

刀具的材料及其应具备的机能

给你点资料:

PCD:主要用在有色金属和非金属材料的高效率切削。
CBN:主要用在硬零件车削和铸铁类零件的高速加工(一般而言,比陶瓷效率要高一点);
陶瓷:主要用在硬零件车削和铸铁类零件的粗加工和高速加工;
硬质合金:应用范围最广,基本上都能干;
高速钢:主要用在成型刀具和外形复杂等一些需要高韧性的场合;
机能是各有各的应用范围:
常见的刀具材料:高速钢,硬质合金(含金属陶瓷),陶瓷,PCBN(立方氮化硼),PCD(聚晶金刚石),其硬度是一个比一个硬,所以一般而言,切削速度一个比一个高。
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