常用刀具材料分类,特点及应用

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1、常用刀具材料分类，特点及应用常用刀具材料分类、特点及应用刀具材料的切削性能直接影响着生产效率、工件的加工精度、己加工表面质量和加工成本等，所以正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要内容之一。1.刀具材料应具备的性能金属切削时，刀具切削部分直接和工件及切屑相接触，承受着很人的切削压力和冲击，并受到工件及切屑的剧烈摩擦，产生很高的切削温度,即刀具切削部分是在高温、高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。因此,刀具切削部分材料应具备以下基本性能。1.1高的硬度和耐磨性硬度是刀具材料应具备的基木特性。刀具要从工件上切下切屑，其硬度必须比工件材料的硬度大。

2、耐磨性是材料抵抗磨损的能力。一般來说，刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。组织中硬质点（碳化物、氮化物等）的硬度越高，数量越多，颗粒越小，分布越均匀，则耐磨性越高。但刀具材料的耐磨性实际上不仅取决于它的硬度，而且也和它的化学成分、强度、纤维组织及摩擦区的温度有关。1.2足够的强度和韧性要使刀具在承受很大压力，以及在切削过程屮通常耍出现的冲击和振动的条件下工作，而不产生崩刃和折断，刀具材料就必须具有足够的强度和軔性。1.3高的耐热性耐热性是衡量刀具材料切削性能的主耍标志。它是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。1.4导热性好刀

3、具材料的导热性越好，切削热越容易从切削区散走，有利于降低切削温度。刀具材料的导热性用热导率表示。热导率大，表示导热性好，切削时产生的热量就容易传散出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。1.5具有良好的工艺性和经济性既要求刀具材料本身的可切削性能、耐磨性能、热处理性能、焊接性能等要好，且又要资源丰富，价格低廉。1.常用刀具材料分类、特点及应用刀具材料可分为工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料等五大类。常用刀具材料的主要性能及用途见表2-1。2.1尚速钢2.1.1普通高速钢普通高速钢指用来加工一般工程材料的高速钢，常用的牌号有：(1)

4、W18Cr4V(简称W18)。属钨系高速钢，具有较好的切削性能,是我国最常用的一种高速钢。(2)W6Mo5Cr4V2(简称M2)。属钼系高速钢，碳化物分布均匀性、初性和高温塑性均超过W18Cr4V,但其磨削性能较差。(1)W9Mo3Cr4V(简称W9)。是一种含钨量较多，含铝量较少的钨钼系高速钢。其碳化物不均匀性介于W18和M2之间，但抗弯强度和冲击韧度高子M2。具有较好的硬度和韧性，其热塑性也很好。普通高速钢常见用途见图2-1。图2-1普通高速钢常见用途2.1.2高性能高速钢高性能高速钢是在普通高速钢的基础上，用调整其基本化学成分和添加一

5、些其它合金元素（如钒、钴、铅、硅、铌等）的办法，着重提高其耐热性和耐磨性而衍生出来的。它主要用来加工不锈钢、耐热钢、高温合金和超高强度钢等难加工材料。2.2硬质合金硬质合金是用高硬度、高熔点的金属碳化物（WC、TiC、NbC、TaC等）作硬质相，用钴、钼或镍等作粘结相，研制成粉末，按一定比例混合，压制成型，在高温高压下烧结而成。硬质合金的常温硬度很高（89〜93HRA，相当于78〜82HRC）。耐熔性好,热硬性可达800〜100CTC以上，允许的切削速度比高速钢提高4〜7倍，刀具寿命高5〜8倍，是目前切削加工中用量仅次于高速钢的主要刀具材料

6、。但它的抗弯强度和韧性均较低，性脆，怕冲击和振动，工艺性也不如高速钢。我国冃前常用的硬质合金主要有以下三类：2.2.1钨钴类硬质合金由WC和Co组成，代号为YG。常温硬度为89〜91HRA,耐热性达800900°C,适用于加工切屑呈崩碎状的脆性材料。常用牌号有YG3X、YG6X、YG6和YG8等，其屮数字表示含Co的百分比，其余为含WC的百分比。钴在硬质合金中起粘结作用，含Co愈多的硬质合金韧性愈好，所以YG8适于粗加工和断续切削，可用于加工45钢锻件粗车、65HRC冷硬铸铁和中速牢削淬硬钢，YG6适于半精加工，YG3X适于精加工和连续切削

7、，可用于HT200铸件精车。常见应用见图2-2。图2-2钨钴类硬质合金常见应用2.2.2钨钦钴类硬质合金由WC、TiC和Co组成，代号为YT。此类硬质合金的硬度、耐磨性和耐热性（900〜1000°C）均比YG类合金高，但抗弯强度和冲击韧度降低。主要适于加工切屑呈带状的钢料等初性材料。常用牌号有YT30、YT15、YT14和YT5等，数字表示含TiC的百分比。故YT30适于对钢料的精加工和连续切削，可用于低速精车合金钢蜗杆和高速精车调质钢长轴，YT15适于半精加工，YT5适于粗加工和断续切削。常见应用见图2-3。图2-3钨钦钴类硬质合金常见应

8、用2.2.3钨钛钽（铌）钴类硬质合金乂称通用合金，由WC、TiC、TaC（NbC）TCo组成，代号为YW。其抗弯强度、疲劳强度、冲击軔性、耐热性、高温硬度和抗氧化能力都有很大提高