切削合金钢选用哪些刀具材料

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  1. 切削合金钢,可以选用的刀具材料有:

    碳素工具钢、高速钢、硬质合金、金属陶瓷材料、立方氮化硼。其中

    (1)碳素工具钢用于制作手用刀具,

    (2)高速钢可于工件表面硬度HRC32以下合金钢件的加工用各类复杂刀具。

    (3)硬质合金用于HRC45以下合金钢件加工刀具。

    (4)立方氮化硼用于HRC45以上合金钢工件。

  2. 当然这些材料也能用于其它材料的加工,但是材料的牌号有所不同。

  3. 现在刀具表面涂层技术已广泛应用。

  4. 为多写点,下面略微详细地分别介绍一下。

    一. 高速钢
    高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢,又称高速工具钢或锋钢。高速钢是美国的F.W.泰勒和M.怀特于1898年创制的。高速钢的工艺性能好,强度和韧性配合好,因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具,也可制造高温轴承和冷挤压模具等。除用熔炼方法生产的高速钢外,20世纪60年代以后又出现了粉末冶金高速钢,它的优点是避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。
    高速钢很多人又较他风钢或锋钢,又称白钢。意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化,并且很锋利。它是一种成分复杂的合金钢,含有钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。合金元素总量达10~25%左右。它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度,HRC能在60以上。这就是高速钢最主要的特性——红硬性。而碳素工具钢经淬火和低温回火后,在室温下虽有很高的硬度,但当温度高于200℃时,硬度便急剧下降,在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度,完全丧失了切削金属的能力,这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。而高速钢由于红硬性好,弥补了碳素工具钢的致命缺点,可以用来制造切削工具。
    通常采用电炉生产,曾采用粉末冶金方法生产高速钢,使碳化物呈极细小的颗粒均匀地分布在基体上,提高了使用寿命。
    高速钢常用来制造各种形状比较复杂的切削工具。如铣刀、钻头、铰刀、滚刀、拉刀、丝锥、板牙等。
    高速钢是一种复杂的钢种,含碳量一般在0.70~1.65%之间。含合金元素量较多,总量可达10~25%。按所含合金元素不同可分为:
    钨系高速钢(含钨 9~18%);  
    钨钼系高速钢(含钨5~12%,含钼2~6%);
    高钼系高速钢(含钨0~2%,含钼5~10%);
    钒高速钢,按含钒量的不同又分一般含钒量(含钒 1~2%)和高含钒量(含钒2.5~5%)的高速钢;
    钴高速钢(含钴 5~10%)。
    按用途不同高速钢又可分为通用型和特殊用途两种。
    通用型高速钢:主要用于制造切削硬度HB≤300的金属材料的切削刀具(如钻头、丝锥、锯条)和精密刀具(如滚刀、插齿刀、拉刀),常用的钢号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。
    特殊用途高速钢:包括钴高速钢和超硬型高速钢(硬度HRC68~70),主要用于制造切削难加工金属(如高温合金、钛合金和高强钢等)的刀具,常用的钢号有W12Cr4V5Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。

    二. 硬质合金
    由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。
    硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,特别是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的温度下也基本保持不变,在1000℃时仍有很高的硬度。
    硬质合金广泛用作刀具材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等,用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材,也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。
    现在新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素钢的数百倍。
    硬质合金具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性,被誉为“工业牙齿”,用于制造切削工具、刀具、钴具和耐磨零部件,广泛应用于军工、航天航空、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具、电子通讯、建筑等领域,伴随下游产业的发展,硬质合金市场需求不断加大。
    并且未来高新技术武器装备制造、尖端科学技术的进步以及核能源的快速发展,将大力提高对高技术含量和高质量稳定性的硬质合金产品的需求。
    硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物(WC、TiC)微米级粉末为主要成分,以钴(Co)或镍(Ni)、钼(Mo)为粘结剂,在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。
    ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属的碳化物、氮化物、硼化物等,由于硬度和熔点特别高,统称为硬质合金。下面以碳化物为重点来说明硬质含金的结构、特征和应用。

    三.金属陶瓷材料
    从金属陶瓷英文单词Cermets来,是由Ceramic(陶瓷)和Metal(金属)结合构成的。金属陶瓷既保持了陶瓷的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等特性,又具有较好的金属韧性和可塑性。由于“金属陶瓷”和“硬质合金”两个学科术语没有明确的分界,所以具体材料也很难划分界线,从材料的组元看,“硬质合金”应该归入“金属陶瓷”,IE. Campbell就将“硬质合金”归入到“金属陶瓷”。
    金属陶瓷(cermet)为了使陶瓷既可以耐高温又不容易破碎,人们在制作陶瓷的粘土里加了些金属粉,因此制成了金属陶瓷。
    金属基金属陶瓷是在金属基体中加入氧化物细粉制得,又称弥散增强材料。主要有烧结铝(铝-氧化铝) 、烧结铍(铍-氧化铍)、TD镍(镍-氧化钍)等。由一种或几种陶瓷相与金属相或合金所组成的复合材料。广义的金属陶瓷还包括难熔化合物合金、硬质合金、金属粘结的金刚石工具材料。金属陶瓷中的陶瓷相是具有高熔点、高硬度的氧化物或难熔化合物,金属相主要是过渡元素(铁、钴、镍、铬、钨、钼等)及其合金。
    氧化物基金属陶瓷。以氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍等为基体,与金属钨、铬或钴复合而成,具有耐高温、抗化学腐蚀、导热性好、机械强度高等特点,可用作切削刀具。

    四.立方氮化硼
    立方结构的氮化硼,分子式为BN,其晶体结构类似金刚石,硬度略低于金刚石,为HV72000~98000兆帕,常用作磨料和刀具材料。1957年,美国的R.H.温托夫首先研制成立方氮化硼。但至今尚未发现天然的立方氮化硼
    立方氮化硼磨具的磨削性能十分优异,不仅能胜任难磨材料的加工,提高生产率,且有利于严格控制工件的形状和尺寸精度,还能有效地提高工件的磨削质量,显著提高磨后工件的表面完整性,因而提高了零件的疲劳强度,延长了使用寿命,增加了可靠性,再加上立方氮化硼磨料生产过程在能源消耗和环境污染方面比普通磨料生产为好,所以,扩大立方氮化硼磨具的生产和应用是机械应用是机械工业发展的必然趋势。
    采用PCBN刀具精车淬硬钢,其工件硬度高于45HRC,效果最好。其切削速度一般为80~120m/min,工件硬度越高,切削速度宜取低值,如车硬度为70HRC的工件,其切削速度宜选60~80m/min。精车的切深在0.1~0.3mm,进给量在0.05~0.025mm/r,精车后的工件表面粗糙度为Ra0.3~0.6μm,尺寸精度可达0.013mm。
    若能采用刚性好的标准数控车床加工,PCBN刀具的刚性好和刃口锋利,则精车后的工件表面粗糙度可达Ra0.3μm,尺寸精度可达0.01mm,可达到用数控磨床加工的水平。如果机床刚性好,选用的切削速度较低,则选用PCBN复合刀片可精车断续表面。
    精车加工余量一般为0.3mm左右,尽可能提高工件淬火前的尺寸精度和减少热变形,以保证精车时切削余量均匀,延长PCBN刀具的使用寿命。
    精车一般不用切削液,因为在较高的切削速度下,大量的切削热由切屑带走,很少会停留在工件表面而影响加工表面质量和精度。精车刀片宜选用强度和韧性高的80°菱形刀片,刀尖半径在0.8~1.2mm之间,为保护刀具刃口,使用前需用细油石倒棱。
    精车淬硬工件是一门新工艺,实施前需做工艺试验,可用与工件材料、硬度和大小相同的棒料,在同类机床上进行精加工或粗加工试验,关键是要试验刀具与切削参数的选择及工艺系统是否有足够的刚性。该工艺目前已在国内被广泛采用



  切削合金钢、碳素钢材料可以使用YT类的硬质合金刀具,切削不锈钢、铸铁、锻件、有色金属材料,可以使用YG类的硬质合金刀具。
  YT类的刀具,由于 TiC的硬度和熔点均比 WC高,所以和 YG相比,其硬度、耐磨性、红硬性增大,粘结温度高,抗氧化能力强,而且在高温下会生成 TiO 2,可减少粘结。但导热性能较差,抗弯强度低,所以它适用于加工钢材等韧性材料。
  YG类的刀具,它由 WC和 Co组成,具有较高的抗弯强度的韧性,导热性好,但耐热性和耐磨性较差,主要用于加工铸铁和有色金属。细晶粒的 YG类硬质合金(如 YG3X、YG6X),在含钴量相同时,其硬度耐磨性比 YG3、 YG6高,强度和韧性稍差,适用于加工硬铸铁、奥氏体不锈钢、耐热合金、硬青铜等。

一般使用YT类的硬质合金刀具加工就可以。

车合金钢用什么材质的刀呀??
答:YG6X 14.6-15.0 1400 91 经生产使用证明,该合金加工冷硬合金铸铁与耐热合金钢可获得良好的效果,也适于普通铸铁的精加工。 K10 YG6 14.6-15.0 1450 89.5 适于铸铁,有色金属及其合金非金属材料连续切削时的精车,间断...

合金Cr12MoV 适合用什么材质的刀具加工
答:加工材质cr12mov 模具钢的刀片(含车削刀片、铣削刀片等数控刀片)---华菱超硬刀具公司研制的刀片材质BN-H10,BN-H20,BN-S20牌号数控刀片(机夹刀片)广泛应用于RC45-HRC79之间材质cr12mov 模具钢和超级合金材料中,解决了...

加工淬火后的高硬度合金钢用什么材质的硬质合金刀
答:硬质合金刀具加工淬火钢效果不是太理想,现在都是在用cbn刀具。大余量2mm以上加工用整体cbn刀片,其他的刀具都用不了,刀具牌号用CY6 余量1mm以内精加工一般用HJ60 工件上有孔,槽,形成断续加工,断续精加工一般用Hj63牌号...

42crmo材料用什么刀具加工{急等}
答:当42CrMo合金钢锻打的硬度达到HRC50~60时,属于最难加工的材料。 (2)切削力大、切削温度高:为了改善切削条件,增大散热面积,刀具选择较小的主偏角和副偏角。这时会引起振动,要求要有较好的工艺系统刚性。 (3)不易...

车刀的牌号及对应用途
答:以下是常用车刀的牌号及用途的相关信息:1)、YG3x适于铸铁.有色金属及合金.淬火钢合金钢小切削断面高速精加工.2)、YG6适于铸铁.有色金属及合金.非金属材料中等到切削速度下半精加工和精加工.3)、YG6x 适于冷硬铸铁.球墨...

车不锈钢用什么材质的车刀比较好
答:问题六:车切削不锈钢一般使用什么材质的数控刀片 一般认为是YW2相当给力了,但是YG532、YG813也很好 ,不锈钢板加工对刀具的要求及刀具参数的选择刀具材料的切削性能关系着刀具的耐用度要求。不锈钢:锈钢的耐蚀性随含碳量的...

最常用的刀具切削部分的材料是什么
答:目前常用的材料有:高速钢和硬质合金。由于高速钢只能在600°C以下保持其切削性能,因此不宜用于高速切削,而只适用于在低速情况下加工不锈钢。由于硬质合金比高速钢具有更好的耐热性和耐磨性,因此用硬质合金材料制成的刀具更...

硬质合金刀具的种类有哪些
答:3、YT是钨钛钴合金类,以YT5来说适用于碳素钢及合金钢不平整断面于间断切削时的粗车,粗刨,半精刨,非连续面的粗铣及钻孔。另外切削材料还有:a---陶瓷:一般可以干式切削,抗弯强度低些,但红硬性很高,当温度达到...

车削不锈钢用什么刀具
答:2、不锈钢硬度较高或粘刀性较高,使用金刚石刀具。车削速度高,进刀量少,附加冷却液。二、加工性比中碳钢差得多,以普通45号钢的切削加工性作为100%,奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的相对切削加工性为40%;铁素体不锈钢1Cr28为...

刀具材料有哪几种?常用牌号有哪些?性能如何?常用与何种刀具?如何选用...
答:高速钢刀具常用来切削加工硬度低的金属材料,硬质合金刀具用来切削加工的范围比较广,硬度高低的材料都可以加工。聚晶立方氮化硼PCBN刀具、金属陶瓷刀具用来切削加工硬度高的材料,与淬火后的材料。硬质合金刀具分为:钨钴类( WC...

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