硬質(zhì)合金刀具的常用材料！
瀏覽： 發(fā)布日期：2019-11-06
硬質(zhì)合金刀具的常用材料！
常州浩克工具有限公司：
硬質(zhì)合金的涂層是在韌性較好的硬質(zhì)合金基體上，涂覆一層幾微米至十幾微米厚的高耐磨、難熔化的金屬化合物，一般采用化學(xué)氣相沉積法(CVD法)。我國株洲硬質(zhì)合金廠出產(chǎn)的涂層硬質(zhì)合金的涂層厚度可達(dá)9
在高速鋼基體上刀具涂層多為TiN，常用物理氣相沉積法(PVD法)涂覆，一般用于鉆頭、絲錐、銑刀、滾刀等復(fù)雜刀具上，涂層厚度為幾微米，涂層硬度可達(dá)80HRC，相稱于一般硬質(zhì)合金的硬度，耐費(fèi)用可進(jìn)步2—5倍，切削速度可進(jìn)步20%-40%o
涂層刀具是近20年泛起的一種新型刀具材料，是刀具發(fā)展中的一項(xiàng)重要突破，是解決刀具材料中硬度、耐磨與強(qiáng)度、韌性之間矛盾的一個(gè)有效措施。涂層刀具是在一些韌性較好的硬質(zhì)合金或高速鋼刀具基體上，涂覆一層耐磨性高的難熔化金屬化合物而獲得的。常用的涂層材料有TiC、TiN和Al2O3等。本世紀(jì)70年代初首次在硬質(zhì)合金基體上涂覆一層碳化鈦(TiC)后，把普通硬質(zhì)合金的切削速度從80m/min進(jìn)步到180m/min。1976年又泛起了碳化鈦—氧化鋁雙涂層硬質(zhì)合金，把切削速度進(jìn)步到250m/min。1981年又泛起了碳化鈦-氧化鋁-氮化鈷三涂層硬質(zhì)合金，使切削速度進(jìn)步到300m/min。
三 涂層刀具簡述
M類相稱于我國原鎢鈦鉭鈷類通用合金，主要成分為WC TiC TaC(NbC) Co，代號為YW。
K類相稱于我國原鎢鉆類，主要成分為WC Co，代號為YG。
P類相稱于我國原鎢鈦鉆類，主要成分為WC TiC Co，代號為YT。
P、M、K(后面的阿拉伯?dāng)?shù)字表示其機(jī)能和加工時(shí)承受載荷的情況或加工前提。數(shù)字愈小，硬度愈高，韌性愈差。
按GB2075—87(參照采用190尺度)可分為P、M、K三類，P類硬質(zhì)合金主要用于加工長切屑的玄色金屬，用藍(lán)色作標(biāo)志；M類主要用于加工玄色金屬和有色金屬，用黃色作標(biāo)志，又稱通用硬質(zhì)合金，K類主要用于加工短切屑的玄色金屬、有色金屬和非金屬材料，用紅色作標(biāo)志。
硬質(zhì)合金
粉末冶金高速鋼是70年代投入市場的一種高速鋼，其強(qiáng)度與韌性分別進(jìn)步30%-40%和80%-90%．耐費(fèi)用可進(jìn)步2-3倍。目前我國尚處于試驗(yàn)研究階段，出產(chǎn)和使用尚少。
高機(jī)能高速鋼，如W12Cr4V4Mo是在普通高速鋼中再增加一些含碳量、含釩量及添加鈷、鋁等元素冶煉而成的。它的耐費(fèi)用為普通高速鋼的1.5-3倍。
普通高速鋼，如W18Cr4V廣泛用于制造各種復(fù)雜刀具。其切削速度一般不太高，切削普通鋼料時(shí)為40-60m/min。
高速鋼可分為普通高速鋼和高機(jī)能高速鋼。
高速鋼是一種加人了較多的鎢、鉻、釩、相等合金元素的高合金工具鋼，有良好的綜合機(jī)能。其強(qiáng)度和韌性是現(xiàn)有刀具材料中最高的。高速鋼的制造工藝簡樸，輕易刃磨成鋒利的切削刃；鑄造、熱處理變形小，目前在復(fù)雜的刀具，如麻花鉆、絲錐、拉刀、齒輪刀具和成形刀具制造中，仍據(jù)有主要地位。
高速鋼
常用刀具材料有工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷和超硬刀具材料，目前用得最多的為高速鋼和硬質(zhì)合金。
二 常用刀具材料
為了便于制造，刀具材料應(yīng)有良好的工藝性，如鑄造、熱處理及磨削加工機(jī)能。當(dāng)然在制造和選用時(shí)應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)前超硬材料及涂層刀具材料用度都較貴，但其使用壽命很長，在成批大量出產(chǎn)中，分?jǐn)偟矫總€(gè)零件中的用度反而有所降低。因此在選用時(shí)一定要綜合考慮。
良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性
耐熱性又稱紅硬性，是衡量刀具材料機(jī)能的主要指標(biāo)。它綜合反映了刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度、抗氧化、抗粘結(jié)和抗擴(kuò)散的能力。
高耐熱性
沖擊韌性是指刀具材料在中斷切削或有沖擊的工作前提下保證不崩刃的能力，一般地，硬度越高，沖擊韌性越低，材料越脆。硬度和韌性是一對矛盾，也是刀具材料所應(yīng)克服的一個(gè)樞紐。
強(qiáng)度是指抵擋切削力的作用而不致于刀刃崩碎與刀桿折斷所應(yīng)具備的機(jī)能。一般用抗彎強(qiáng)度來表示。
足夠的強(qiáng)度與沖擊韌性
刀具材料的硬度必需高于被加工材料的硬度才能切下金屬，這是刀具材料必備的基本要求，現(xiàn)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?yàn)榍邢髑疤彷^復(fù)雜，材料的耐磨性還決定于它的化學(xué)成分和金相組織的不亂性。
高硬度和高耐磨性
機(jī)能優(yōu)良的刀具材料，是保證刀具高效工作的基本前提。刀具切削部門在強(qiáng)烈摩擦、高壓、高溫下工作，應(yīng)具備如下的基本要求。
一 刀具材料應(yīng)具備的機(jī)能
刀具材料是決定刀具切削機(jī)能的根本因素，對于加工效率、加工質(zhì)量、加工本錢以及刀具耐費(fèi)用影響很大。使用碳工具鋼作為刀具材料時(shí)，切削速度只有10m/min左右；20世紀(jì)初泛起了高速鋼刀具材料，切削速度進(jìn)步到每分鐘幾十米；30年代泛起了硬質(zhì)合金，切削速度進(jìn)步到每分鐘一百多米至幾百米；當(dāng)前陶瓷刀具和超硬材料刀具的泛起，使切削速度進(jìn)步到每分鐘一千米以上；被加工材料的發(fā)展也大大地推動了刀具材料的發(fā)展。
刀具的材料及其應(yīng)具備的機(jī)能
