机械制造技术第2章

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1、1.2.1刀具材料应具备的性能1.2刀具材料1．高的硬度2．高的耐磨性3．高的耐热性4．足够的强度和韧性5．良好的工艺性6．良好的热物理性能和耐热冲击性能1.2.2常用的刀具材料在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。种类牌号硬度维持切削性能的最高温度/0C抗弯强度/GPa工艺性能用途碳素工具钢T8AT10AT12A60~64HRC（81~83HRA）~2002.45~2.75可冷热可工成形，工艺性能良好，磨削性好，须热处理只用于手动刀具，如手动丝锥、板牙、铰刀、锯条、锉刀等合金工具钢9CrSiCrWMn

2、等60~65HRC(81~83HRA)250~3002.45~2.75只用于手动或低速机动刀具，如丝锥、板牙、拉刀等种类牌号硬度维持切削性能的最高温度/0C工艺性能用途高速钢W18Cr4VW6Mo5Cr4V2AIW10Mo4Cr4V3AI62~70HRC(82~87HRA)540~600可冷热可工成形，工艺性能良好须热处理，磨削性好，但高钒类较差用于各种刀具，特别是形状较复杂的刀具，如钻头、铣刀、拉刀、齿轮刀具、丝锥、板牙、刨刀等硬质合金钨钴类：YG3，YG6，YG8钨钴钛类YT5，YT15，YT3089~94HRA800~1000压制烧结后使用，不能冷热加工，多

3、镶片使用，无须热处理车刀刀头大部分采用硬质合金，铣刀、钻头、滚刀、丝锥等亦可镶刀片使用。钨钻类另加工铸铁，非铁金属；钨钻类加工碳素钢、合金钢、淬硬等陶瓷材料91~94HRA>12000.441~0.833压制烧结后使用，不能冷热加工，多镶片使用，无须热处理多用于车刀，性脆，适于连续切削立方氮化硼7300~9000HV压制烧结而成，可用金刚石砂轮磨削用于硬度、强度较高材料的精加工。在空气中达13000C时仍保持稳定金刚石10000HV用天然金刚石砂轮刃磨困难用于非铁金属的高精度、小表面化粗糙度切削，700~8000C时易炭化1、高速钢①钨钢典型牌号为W18Cr4V（

4、简称W18）。含W18％、Cr4%、V1％。有良好的综合性能，可以制造各种复杂刀具。但热塑性差，很难用作热成形方法制造的刀具（如热轧钻头）。②钨钼钢典型牌号为W6Mo5Cr4V2Al（简称M2）具有良好的机械性能，可做尺寸较小、承受冲击力较大的刀具；热塑性特别好，更适用于制造热轧钻头等；磨加工性也好，目前各国广为应用。2、硬质合金由难熔金属化合物（如WC、TiC）和金属粘结剂（Co）经粉末冶金法制成。因含有大量熔点高、硬度高、化学稳定性好、热稳定性好的金属碳化物，硬质合金的硬度、耐磨性和耐热性都很高。硬度可达HRA89～93，在800～1000°C还能承担切削，耐

5、用度较高速钢高几十倍。当耐用度相同时，切削速度可提高4～10倍。⑴钨钴类（YG类）主要成分：常用牌号：YG3、YG3X、YG6、YG8;数字表示含钴量：如：YG3含钴量0.3％、YG8含钴量0.8％，含钴量越高，刀具材料的抗弯强度就越大，但硬度和耐磨性下降。YG3和YG3X：含钴量相对较少，硬度较高，耐磨性好，适用于精加工；YG6和YG8：含钴量相对较多，抗弯强度大，耐冲击，适用于粗加工。性能特点：抗弯强度高，耐冲击；材料的导热性能好，有利于降低切削区的切削温度；但硬度和耐热性比YT类硬质合金低。用途：常用于铸铁、不锈钢、高温合金和有色金属工件材料的切削加工。⑵钨

6、钴钛类（YT类）主要成分：常用牌号：YT5、YT15、YT30。数字表示含钛量：如：YT5的含钛量为0.05％、YT30的含钛量为0.3％性能特点：硬度、耐磨性和耐热性比YG类硬质合金高，但材料的抗弯强度低，不耐冲击。用途：常用于一般钢料的工件材料的切削加工，适用于切削比较平稳的场合。由于YT类硬质合金材料中含有钛合金元素，切削温度较高时，容易与工件材料中的钛元素发生亲和现象，造成刀具表面上的钛元素的流失而加剧刀具的磨损，故YT类硬质合金不能用来切削不锈钢材料。⑶通用硬质合金（YW类）主要成分：常用牌号：YW1、YW2性能特点：在YT类中加入可提高其抗弯强度、疲劳

7、强度、冲击韧性、高温硬度、强度和抗氧能力、耐磨性等。可用于加工铸铁，钢，因而有通用硬质合金之称。用途：适用于切削各种钢料、铸铁和高强度钢。YW1适用于精加工，YW2适用于粗加工。种类牌号硬度工艺性能用途陶瓷91~94HRA多用于车刀，性脆，适于连续切削立方氮化硼7300~9000HV压制烧结而成，可用金刚石砂轮磨削用于硬度、强度较高材料的精加工。在空气中达13000C时仍保持稳定金刚石10000HV用天然金刚石砂轮刃磨困难用于非铁金属的高精度、小表面化粗糙度切削，700~8000C时易炭化①涂层刀具材料在硬质合金基体或高速钢刀具基体上，涂抹一薄层耐磨性高的难熔金属

8、化合物而获