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1、第二章第二章 刀具材料刀具材料(2学时学时)基本要求:基本要求:熟悉刀具应具有的性能,掌握高速钢、硬熟悉刀具应具有的性能,掌握高速钢、硬质合金等常用刀具的性能及应用。质合金等常用刀具的性能及应用。第一节第一节 刀具材料应有备的性能刀具材料应有备的性能第二节第二节 高速钢、硬质合金及涂层刀具高速钢、硬质合金及涂层刀具第三节第三节 其它刀具材料及刀具材料开展其它刀具材料及刀具材料开展重点:高速钢、硬质合金刀具的性能及应用。重点:高速钢、硬质合金刀具的性能及应用。难点:按生产实际情况合理选用刀具材料。难点:按生产实际情况合理选用刀具材料。第二章第二章 刀具材料刀具材料(2学时学时)用刀具切削金属时,
2、直接负担切削工作的是刀具的用刀具切削金属时,直接负担切削工作的是刀具的切削局部。切削局部。刀具切削性能的好坏,取决于构成刀具切削性能的好坏,取决于构成刀具切削局部刀具切削局部的材料的材料、切削局部的几何参数切削局部的几何参数及刀具结构的选择和及刀具结构的选择和设计是否合理。切削加工生产率和刀具耐用度的上设计是否合理。切削加工生产率和刀具耐用度的上下,刀具消耗和加工本钱的多少,加工精度和外表下,刀具消耗和加工本钱的多少,加工精度和外表质量的优劣等等,在很大程度上都取决于质量的优劣等等,在很大程度上都取决于刀具材料刀具材料的合理选择。的合理选择。刀具材料的开展受着工件材料开展的促进和影刀具材料的开
3、展受着工件材料开展的促进和影响。响。第二章第二章 刀具材料刀具材料(2学时学时)切削加工最早使用的刀具材料是切削加工最早使用的刀具材料是碳素工具钢碳素工具钢,以后又开展了以后又开展了合金工具钢、高速钢、硬质合合金工具钢、高速钢、硬质合金、人造金、人造 石、立方氮化硼石、立方氮化硼等各种刀具材料。等各种刀具材料。就用量来看,目前就用量来看,目前95%以上的机用刀具都是以上的机用刀具都是由由高速钢和硬质合金高速钢和硬质合金制造的,所以目前的刀制造的,所以目前的刀具材料可以说仍然是具材料可以说仍然是高速钢与硬质合金高速钢与硬质合金的时的时代代。第一节第一节 刀具材料应具备的性能刀具材料应具备的性能
4、一、高的硬度和耐磨性一、高的硬度和耐磨性硬度硬度是刀具材料应具备的基本特性是刀具材料应具备的基本特性.刀具要从工刀具要从工件上切下切屑件上切下切屑,其硬度必须比工件材料的硬度其硬度必须比工件材料的硬度大。切削金属所用刀具的切削刃的硬度,一大。切削金属所用刀具的切削刃的硬度,一般都在般都在60HRC以上。以上。耐磨性耐磨性是材料抵抗磨损的能力。一般来说,刀是材料抵抗磨损的能力。一般来说,刀具材料的硬度越高,耐磨性就越好。组织中具材料的硬度越高,耐磨性就越好。组织中硬质点的硬度越高,数量越多,颗粒越小,硬质点的硬度越高,数量越多,颗粒越小,分布越均匀,则耐磨性越高。分布越均匀,则耐磨性越高。第一节
5、第一节 刀具材料应具备的性能刀具材料应具备的性能 一、高的硬度和耐磨性一、高的硬度和耐磨性刀具材料的耐磨性不仅取决于它的硬度刀具材料的耐磨性不仅取决于它的硬度,而且也和它而且也和它的的化学成分、强度、显微组织及磨擦区的温度化学成分、强度、显微组织及磨擦区的温度有关。有关。可用下式表示材料的耐磨性可用下式表示材料的耐磨性WR:式中:式中:H材料硬度(材料硬度(GPa)。硬度愈高,耐磨性愈好;。硬度愈高,耐磨性愈好;KIc材料的断裂韧度,(材料的断裂韧度,(MPa.m1/2).KIc愈大,则材料受应力引起的断裂愈小,愈大,则材料受应力引起的断裂愈小,故耐磨性愈好;故耐磨性愈好;E材料的弹性模量(材
6、料的弹性模量(GPa)。E小时,由于磨粒引起的显微应变,有助于产生较低小时,由于磨粒引起的显微应变,有助于产生较低的应力,故耐磨性提高的应力,故耐磨性提高第一节第一节 刀具材料应具备的性能刀具材料应具备的性能 二、足够的强度和韧性二、足够的强度和韧性要使刀具在承受很大压力,以及在切削过程中要使刀具在承受很大压力,以及在切削过程中通常要出现的冲击和振动的条件下工作,而通常要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不产生崩刃和折断,刀具材料就必须具有足够的强度和韧性。够的强度和韧性。第一节第一节 刀具材料应具备的性能刀具材料应具备的性能第一节第一节 刀具材料应具备的性
7、能刀具材料应具备的性能 三、高的耐热性(热稳定性)三、高的耐热性(热稳定性)耐热性是衡量刀具材料切削性能的主要标志。耐热性是衡量刀具材料切削性能的主要标志。它是指它是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能强度和韧性的性能。刀具材料的高温硬度愈高,则刀具的切削性能刀具材料的高温硬度愈高,则刀具的切削性能愈好,允许的切削速度也愈高。愈好,允许的切削速度也愈高。除高温硬度外,刀具材料还应具有除高温硬度外,刀具材料还应具有在高温下抗在高温下抗氧化的能力以及良好的抗粘结和抗扩散的能氧化的能力以及良好的抗粘结和抗扩散的能力力,即刀具材料应具有良好的化学稳定性
8、。,即刀具材料应具有良好的化学稳定性。第一节第一节 刀具材料应具备的性能刀具材料应具备的性能第一节第一节 刀具材料应具备的性能刀具材料应具备的性能 四、良好的热物理性能和耐热冲击性能四、良好的热物理性能和耐热冲击性能刀具材料的刀具材料的导热性愈好导热性愈好,切削热愈容易从切削,切削热愈容易从切削区散走,区散走,有利于降低切削温度有利于降低切削温度。刀具在断续切削或使用切削液切削时,常常受刀具在断续切削或使用切削液切削时,常常受到很大的热冲击(温度变化剧烈),因而刀到很大的热冲击(温度变化剧烈),因而刀具内部会产生裂纹而导致断裂。具内部会产生裂纹而导致断裂。第一节第一节 刀具材料应具备的性能刀具
9、材料应具备的性能 四、良好的热物理性能和耐热冲击性能四、良好的热物理性能和耐热冲击性能刀具材料抵抗热冲击的能力可用耐热冲击系数刀具材料抵抗热冲击的能力可用耐热冲击系数R表示表示,R的定义的定义式为式为:导热系数导热系数;抗拉强度抗拉强度;泊松比泊松比;弹性模量弹性模量;热膨胀系数热膨胀系数;导热系数大导热系数大,使热量容易散走使热量容易散走,降低刀具外表的温度梯度降低刀具外表的温度梯度;热膨热膨胀系数小胀系数小,可减少热变形可减少热变形;而而弹性模量小弹性模量小,可以降低因热变形而可以降低因热变形而产生的交变应力幅度产生的交变应力幅度;它们均有利于材料耐热冲击性能的提高它们均有利于材料耐热冲击
10、性能的提高.耐热冲击性能好的刀具材料,在切削加工时可使用切削液。耐热冲击性能好的刀具材料,在切削加工时可使用切削液。第一节第一节 刀具材料应具备的性能刀具材料应具备的性能 五、良好的工艺性能五、良好的工艺性能为便于刀具制造,要求刀具材料具有为便于刀具制造,要求刀具材料具有良好的工艺性能良好的工艺性能,如锻造性能、热处理性能、高温塑性变形性能、磨削如锻造性能、热处理性能、高温塑性变形性能、磨削加工性能等。加工性能等。六、经济性六、经济性经济性是刀具材料的重要指标之一。经济性是刀具材料的重要指标之一。常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、硬质合金、常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、硬质合金
11、、陶瓷、陶瓷、石、立方碳化硼石、立方碳化硼等。等。碳素工具钢、合金工具钢,因耐热性较差,仅用于一些碳素工具钢、合金工具钢,因耐热性较差,仅用于一些手工工具及切削速度较低的刀具;陶瓷、手工工具及切削速度较低的刀具;陶瓷、石和立方石和立方氮化硼仅用于有限的场合;目前刀具材料中用得最多氮化硼仅用于有限的场合;目前刀具材料中用得最多的仍是的仍是高速钢和硬质合金高速钢和硬质合金。第二节第二节 高速钢高速钢 高速钢是一种参加了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高高速钢是一种参加了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢合金工具钢。它具有。它具有较高的热稳定性较高的热稳定性,切削温度在,切削温度在5006
12、50时尚能进行切削。它所允许的切削速度比碳素工时尚能进行切削。它所允许的切削速度比碳素工具钢和合金工具钢提高约具钢和合金工具钢提高约13倍。倍。高速钢高速钢具有高的强度和韧性具有高的强度和韧性,具有,具有一定的硬度和耐磨性一定的硬度和耐磨性,适合于,适合于各类切削刀具的要求,也可用于在刚性较差的机床上加工。各类切削刀具的要求,也可用于在刚性较差的机床上加工。高速钢刀具高速钢刀具制造工艺简单,容易磨成锋得切削刃,能锻造制造工艺简单,容易磨成锋得切削刃,能锻造,故在,故在复杂刀具(钻头、丝锥、成形刀具)制造中,高速钢仍占主要复杂刀具(钻头、丝锥、成形刀具)制造中,高速钢仍占主要地位。地位。高速钢材
13、料性能高速钢材料性能较硬质合金和陶瓷稳定较硬质合金和陶瓷稳定,在自动机床上使用较可在自动机床上使用较可靠靠.按用途不同,高速钢可分为按用途不同,高速钢可分为通用型高速钢和高性能高速钢通用型高速钢和高性能高速钢。按制造工艺方法不同,高速钢可分为按制造工艺方法不同,高速钢可分为熔炼高速钢和粉末冶金高速熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。钢。第二节第二节 高速钢高速钢第二节第二节 高速钢高速钢 一、通用型高速钢一、通用型高速钢这类高速钢含碳量为这类高速钢含碳量为0.7%0.9%。按钢中含。按钢中含钨量的不同,可分为含钨量的不同,可分为含w12%或或w18%的钨的钨钢,含钢,含W6%或或W8%的钨钼系钢,含的
14、钨钼系钢,含W2%或不含钨的钼钢。或不含钨的钼钢。这类钢按其耐热性可称为是中等热稳定性高速这类钢按其耐热性可称为是中等热稳定性高速钢。钢。第二节第二节 高速钢高速钢 一、通用型高速钢一、通用型高速钢通用型高速钢一般可分为钨钢、钨钼钢。通用型高速钢一般可分为钨钢、钨钼钢。钨钢的典型牌号:钨钢的典型牌号:W18Cr4V(简称(简称18-4-1)化学成分:含化学成分:含W18%,Cr4%,V1%,C0.8%常温硬度:常温硬度:HRC6366。高温硬度:高温硬度:600时时HRC48.5。抗弯强度:约抗弯强度:约3.3GPa(330kgf/mm2)。冲击韧性:约冲击韧性:约0.29MJ/m2(3kg.
15、m/cm2)。主要特性:工艺性(特别是可磨性)好,可用于制造主要特性:工艺性(特别是可磨性)好,可用于制造各种复杂刀具。各种复杂刀具。主要用途:复杂刀具、精加工刀具。主要用途:复杂刀具、精加工刀具。第二节第二节 高速钢高速钢 钨钼系高速钢:主要合金元素除钨外,以较多的钨钼系高速钢:主要合金元素除钨外,以较多的钼(含钼(含Mo2%以上)代替钨的高速钢。以上)代替钨的高速钢。典型牌号:典型牌号:W6Mo5Cr4V2(简称(简称6-5-4-2或或M2)化学成分:含化学成分:含W6%,Mo5%,Cr4%,V2%,C0.9%常温硬度:常温硬度:HRC6366。高温硬度:高温硬度:600时时HRC4748
16、。抗弯强度:约抗弯强度:约3.8GPa(380kgf/mm2)。冲击韧性:约冲击韧性:约0.45MJ/m2(4.5kg.m/cm2)。主要特性:高温塑性好,但热处理较难,可磨削性差。主要特性:高温塑性好,但热处理较难,可磨削性差。主要用途:热轧刀具。主要用途:热轧刀具。第二节第二节 高速钢高速钢 我国生产的另一种钨钼钢为我国生产的另一种钨钼钢为W9Mo3Cr4V,它具有良好的力学性能它具有良好的力学性能,其热稳定性略高于其热稳定性略高于M2钢钢.这种钢的碳化物均匀性优于这种钢的碳化物均匀性优于W18而接近于而接近于M2钢钢,具有良好的热塑性具有良好的热塑性,易锻、易轧,热处易锻、易轧,热处理温
17、度范围宽,脱碳倾向比理温度范围宽,脱碳倾向比M2钢小得多(略钢小得多(略高于高于W18钢),磨加工性也很好,刀具耐用钢),磨加工性也很好,刀具耐用度也有一定程度的提高。度也有一定程度的提高。第二节第二节 高速钢高速钢二、高性能高速钢。二、高性能高速钢。高性能高速钢是指在高性能高速钢是指在通用型钢成分中再增加一通用型钢成分中再增加一些含碳量、含钒量及添加钴、铝等合金元素些含碳量、含钒量及添加钴、铝等合金元素的新钢种的新钢种。这类钢按其耐热性可称为。这类钢按其耐热性可称为高热稳高热稳定性高速钢。定性高速钢。加热到加热到630650时,仍可保时,仍可保持持60HRC的硬度,因此具有的硬度,因此具有更
18、好的切削性能,更好的切削性能,这类高速钢的耐用度约为通用型高速钢的这类高速钢的耐用度约为通用型高速钢的1.53倍倍。它适合于加工奥氏体不锈钢、高它适合于加工奥氏体不锈钢、高温合金、钛合金等温合金、钛合金等难加工材料。难加工材料。第二节第二节 高速钢高速钢三、粉末冶金高速钢三、粉末冶金高速钢。粉末冶金高速钢是粉末冶金高速钢是用高压氩气或纯氮气雾化熔融的高用高压氩气或纯氮气雾化熔融的高速钢钢水,直接得到细小的高速钢粉末,然后将这速钢钢水,直接得到细小的高速钢粉末,然后将这种粉末在高温高压下压制成致密的钢坯,最后将钢种粉末在高温高压下压制成致密的钢坯,最后将钢坯锻轧成钢材或刀具形状的一种高速钢坯锻轧
19、成钢材或刀具形状的一种高速钢。粉冶钢适于制造切削难加工材料的刀具及大尺寸刀具,粉冶钢适于制造切削难加工材料的刀具及大尺寸刀具,也适于制造精密刀具和磨加工量大的复杂刀具,对也适于制造精密刀具和磨加工量大的复杂刀具,对于高压动载荷下使用的刀具以及小截面、薄刃刀具于高压动载荷下使用的刀具以及小截面、薄刃刀具和成形刀具也适用。和成形刀具也适用。第三节第三节 硬质合金硬质合金 一、硬质合金的特点一、硬质合金的特点硬质合金是由硬质合金是由难熔金属碳化物(如难熔金属碳化物(如WC、TiC)和金属和金属粘结剂粘结剂(如如Co、Ni等)经粉末冶金方法制成的等)经粉末冶金方法制成的。硬质合金比高速钢具有更好的耐热
20、性,允许切削温度硬质合金比高速钢具有更好的耐热性,允许切削温度高达高达8001000,允许切削速度可比高速钢再提,允许切削速度可比高速钢再提高高510倍。但其强度和韧性以及工艺性均不如高倍。但其强度和韧性以及工艺性均不如高速钢,因此仍不能完全取代高速钢。目前硬质合金速钢,因此仍不能完全取代高速钢。目前硬质合金主要用于车刀和端铣刀。主要用于车刀和端铣刀。第三节第三节 硬质合金硬质合金 二、常用硬质合金的分类及其性能二、常用硬质合金的分类及其性能ISO将切削用硬质合金分为三类:将切削用硬质合金分为三类:P类类,用于加工长切屑的黑色金属,相当于我国,用于加工长切屑的黑色金属,相当于我国的的YT类类。
21、K类类,用于加工短切屑的黑色金属、有色金属,用于加工短切屑的黑色金属、有色金属和非金属材料,相当于我国的和非金属材料,相当于我国的YG类类。M类类,用于加工长或短切屑的黑色金属和有色,用于加工长或短切屑的黑色金属和有色金属,相当于我国金属,相当于我国YW类类。第三节第三节 硬质合金硬质合金(1)WC+CO类,亦称钨钴类。国内代号类,亦称钨钴类。国内代号YG(Y、G分别分别为硬、钴的汉语拼音字头),国际标准为硬、钴的汉语拼音字头),国际标准ISO K类。类。国产典型牌号有:国产典型牌号有:YG3,YG3X,YG6,YG6X,YG8等。牌等。牌号中的数字代表号中的数字代表CO含量的百分比,含量的百
22、分比,“X”代表细晶粒组织,代表细晶粒组织,无无X的为中晶粒组织。的为中晶粒组织。主要性能:常温硬度主要性能:常温硬度HRA8992,抗弯强度:约,抗弯强度:约0.931.47GPa(100150kgf/mm2)。钴含量越高,则。钴含量越高,则抗弯强度越高,硬度越低。细晶粒的牌号,其硬度会比同样抗弯强度越高,硬度越低。细晶粒的牌号,其硬度会比同样成分的中晶粒牌号显著提高,抗弯强度略有降低。成分的中晶粒牌号显著提高,抗弯强度略有降低。主要用途:主要用途:用于加工铸铁、有色金属和非金属材料。一般不宜用于加工铸铁、有色金属和非金属材料。一般不宜用于加工钢用于加工钢。含钴量低的牌号适用于精加工,含钴量
23、高的适含钴量低的牌号适用于精加工,含钴量高的适用于粗加工。用于粗加工。第三节第三节 硬质合金硬质合金(2)WC+Ti+Co类,亦称钨钴钛类。国内代号类,亦称钨钴钛类。国内代号YT(Y、T分别为硬、钛的汉语拼音字头),国际标准分别为硬、钛的汉语拼音字头),国际标准ISO P类。类。国产典型牌号有:国产典型牌号有:YT5,YT14,YT15,YT30等。牌等。牌号中的数字代表号中的数字代表TiC含量的百分比,含量的百分比,主要性能:常温硬度主要性能:常温硬度HRA89.592.5,抗弯强度:约,抗弯强度:约0.91.4GPa(90140kgf/mm2)。可见。可见YT类比类比YG类具有更高的硬度,
24、也具有更好的耐热性,但其类具有更高的硬度,也具有更好的耐热性,但其脆性增加。脆性增加。TiC含量越高,则硬度越高,强度越低。含量越高,则硬度越高,强度越低。主要用途:主要用途:用于加工钢料用于加工钢料。TiC含量低的(如含量低的(如YT5)适)适用于粗加工,用于粗加工,TiC含量高的(如含量高的(如YT30)适用于精加)适用于精加工。工。第三节第三节 硬质合金硬质合金(3)通用类。国内代号通用类。国内代号YW(W为为“万能万能”的的“万万”字的汉语拼音字头),国际标准字的汉语拼音字头),国际标准ISO M类。类。它是在它是在前两类牌号的基础上参加一定数量(约前两类牌号的基础上参加一定数量(约4
25、%)的)的TaC(Nbc)而形成的,由于而形成的,由于TaC(Nbc)具有细化晶粒、具有细化晶粒、均匀组织的作用,可有效地提高硬质合金的抗弯强度、均匀组织的作用,可有效地提高硬质合金的抗弯强度、疲劳强度和冲击韧性,同时也提高耐热性、抗氧化性疲劳强度和冲击韧性,同时也提高耐热性、抗氧化性的耐磨性。的耐磨性。国产典型牌号有:国产典型牌号有:YW1,YW2等等主要性能:常温硬度主要性能:常温硬度HRA90.591.5,抗弯强度:约,抗弯强度:约1.21.35GPa(120135kgf/mm2)。主要用途:主要用途:既可用于加工铸铁和有色金属既可用于加工铸铁和有色金属,也用于加工,也用于加工钢。但由于
26、其价格较贵,故多用于钢。但由于其价格较贵,故多用于加工难加工材料加工难加工材料。第三节第三节 硬质合金硬质合金 三、硬质合金的选用三、硬质合金的选用YG类硬质合金主要用于加工铸铁、有色金属及类硬质合金主要用于加工铸铁、有色金属及非金属材料。非金属材料。YT类硬质合金适于加工钢料。类硬质合金适于加工钢料。YW类硬质合金则主要用于加工耐热钢、高锰类硬质合金则主要用于加工耐热钢、高锰钢、不锈钢等难加工材料钢、不锈钢等难加工材料第四节第四节 涂层刀具涂层刀具 涂层刀具是在韧性较好的硬质合金基体上,或在高速钢刀涂层刀具是在韧性较好的硬质合金基体上,或在高速钢刀具基体上,涂覆一薄层耐磨性高的难熔金属化合物
27、而获得的。具基体上,涂覆一薄层耐磨性高的难熔金属化合物而获得的。常用的涂层材料有常用的涂层材料有TiC、TiN、Al2O3等等涂层刀具有比基体高得多的硬度,高的抗氧化性和抗粘结性能,涂层刀具有比基体高得多的硬度,高的抗氧化性和抗粘结性能,因而有高的耐磨性和抗月牙洼磨损能力。涂层具有低的磨擦因而有高的耐磨性和抗月牙洼磨损能力。涂层具有低的磨擦系数,可降低切削时的切削力及切削温度,可大大提高刀具系数,可降低切削时的切削力及切削温度,可大大提高刀具耐用度。加工材料的硬度愈高,则涂层刀具的效果愈好。涂耐用度。加工材料的硬度愈高,则涂层刀具的效果愈好。涂层硬质合金的通用性广。层硬质合金的通用性广。但由于
28、其锋得性、韧性、抗剥落和抗崩刃性能均不及未涂层刀但由于其锋得性、韧性、抗剥落和抗崩刃性能均不及未涂层刀片,故在小进给量切削、高硬度材料和重载切削时,还不太片,故在小进给量切削、高硬度材料和重载切削时,还不太适用。本钱比较贵。适用。本钱比较贵。第五节第五节 其它刀具材料其它刀具材料 一、陶瓷一、陶瓷常用的刀具陶瓷有两种:常用的刀具陶瓷有两种:Al2O3基陶瓷和基陶瓷和Si3N4基陶瓷基陶瓷。Al2O3基陶瓷有很高的硬度和耐磨性,高于硬质合金,在使用基陶瓷有很高的硬度和耐磨性,高于硬质合金,在使用良好时,有很高的刀具耐用度。有很高的耐热性,在良好时,有很高的刀具耐用度。有很高的耐热性,在1200以
29、上还能进行切削。切削速度可比硬质合金提高以上还能进行切削。切削速度可比硬质合金提高25倍。有很高的化学稳定性。与金属的亲和力小,抗粘结倍。有很高的化学稳定性。与金属的亲和力小,抗粘结和抗扩散能力较好。有较低的磨擦系数,切屑和刀具不易产和抗扩散能力较好。有较低的磨擦系数,切屑和刀具不易产生粘结,加工外表粗糙度较小。陶瓷刀具可用于生粘结,加工外表粗糙度较小。陶瓷刀具可用于加工钢,也加工钢,也可用于加工铸铁可用于加工铸铁。对于高硬度材料(硬铸铁和淬硬钢)、大。对于高硬度材料(硬铸铁和淬硬钢)、大件及高精度零件加工特别有效。最大缺点是抗弯强度很低,件及高精度零件加工特别有效。最大缺点是抗弯强度很低,冲
30、击韧度很差。冲击韧度很差。Si3N4基陶瓷具有高的强度和韧性,这种刀具能承受较大的冲基陶瓷具有高的强度和韧性,这种刀具能承受较大的冲击负荷击负荷第五节第五节 其它刀具材料其它刀具材料二、二、石石 石刀具有三种:天然单晶石刀具有三种:天然单晶 石刀具,整体人造聚晶石刀具,整体人造聚晶 石刀具及石刀具及 石复合刀片。石复合刀片。石具有极高的硬度和耐磨性,其显微硬度到达石具有极高的硬度和耐磨性,其显微硬度到达10000HV,是目前已知的最硬物质。因此,它可以是目前已知的最硬物质。因此,它可以用于加工硬质合金、陶瓷、高硅铝合金及耐磨塑料用于加工硬质合金、陶瓷、高硅铝合金及耐磨塑料等高硬度、高耐磨的材料
31、,刀具耐用度比硬质合金等高硬度、高耐磨的材料,刀具耐用度比硬质合金可提高几倍到几百倍。可提高几倍到几百倍。石的切削刃非常锋利,刃部粗糙度很小,磨擦系数石的切削刃非常锋利,刃部粗糙度很小,磨擦系数又低,切削时不易产生切屑瘤,因此加工外表质量又低,切削时不易产生切屑瘤,因此加工外表质量很高。很高。第五节第五节 其它刀具材料其它刀具材料 石目前主要用于磨具及磨料,用作刀具时多石目前主要用于磨具及磨料,用作刀具时多用于在高速下对有色金属及非金属材料进行用于在高速下对有色金属及非金属材料进行精细车削及镗孔。精细车削及镗孔。石的热稳定性较低,切削温度超过石的热稳定性较低,切削温度超过700800时,就会完
32、全失去其硬度。时,就会完全失去其硬度。石刀具不适于加工钢铁材料。因为石刀具不适于加工钢铁材料。因为 石(石(C)和铁有很强的化学亲和力,在高温下铁原子和铁有很强的化学亲和力,在高温下铁原子容易与碳原子作用而使其转化为石墨结构,容易与碳原子作用而使其转化为石墨结构,刀具极易损坏。刀具极易损坏。第五节第五节 其它刀具材料其它刀具材料 三、立方氮化硼三、立方氮化硼立方氮化硼是由软的六方氮化硼在高温高压下立方氮化硼是由软的六方氮化硼在高温高压下参加催化剂转变而成的。它是参加催化剂转变而成的。它是70年代才开展年代才开展起来的一种新型刀具材料。起来的一种新型刀具材料。立方氮化硼刀具有两种:整体聚晶立方氮
33、化硼立方氮化硼刀具有两种:整体聚晶立方氮化硼刀具及立方氮化硼复合刀片。后者是在硬质刀具及立方氮化硼复合刀片。后者是在硬质合金基体上烧结一层厚度约为合金基体上烧结一层厚度约为0.5mm的立方的立方氮化硼而成。氮化硼而成。第五节第五节 其它刀具材料其它刀具材料立方氮化硼有很高的硬度及耐磨性,其显微硬立方氮化硼有很高的硬度及耐磨性,其显微硬度为度为80009000HV,已接近已接近 石的硬度。石的硬度。它有比它有比 石高得多的热稳定性(达石高得多的热稳定性(达1400),),因此可用来加工高温合金。因此可用来加工高温合金。它的化学惰性很大,与铁族金属直至它的化学惰性很大,与铁族金属直至1200130
34、0 时也不易起化学反响。因此时也不易起化学反响。因此立方氮化硼刀具可用于加工淬硬钢和冷硬铸立方氮化硼刀具可用于加工淬硬钢和冷硬铸铁。铁。第六节第六节 刀具材料的开展刀具材料的开展 百余年来,刀具材料由碳素钢、高速钢、百余年来,刀具材料由碳素钢、高速钢、硬质合金、涂层刀具材料、陶瓷而至超硬刀硬质合金、涂层刀具材料、陶瓷而至超硬刀具材料的开展使车削加工的切削速度提高了具材料的开展使车削加工的切削速度提高了100多倍,而且多倍,而且主要新刀具材料主要新刀具材料出现的周期也越出现的周期也越来越短。来越短。第六节第六节 刀具材料的开展刀具材料的开展 以高的切削效率切削难加工材料的理想刀具材以高的切削效率
35、切削难加工材料的理想刀具材料应该同时具有料应该同时具有 石那样高的硬度和耐磨性,石那样高的硬度和耐磨性,立方氮化硼或陶瓷那样高的热稳定性和化学立方氮化硼或陶瓷那样高的热稳定性和化学惰性,硬质合金那样高的强度和抗冲击性能,惰性,硬质合金那样高的强度和抗冲击性能,但在可预见的将来还不可能找到具有这样理但在可预见的将来还不可能找到具有这样理想的刀具材料。想的刀具材料。谢谢观看/欢送下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH