机械加工中刀具材料的应用与进展趋势----------------------- -----------------------日期：金属切削加工是现代机械制造工业中一种最基本的加工方法,在其过程中,刀具直接完成切削余量和 形成已加工表面的任务,而刀具材料又是决定刀具切削性能的根本因素,它对加工效率、加工质量 、加工成本以与刀具耐用度的影响极大。就拿切削速度来说,在最初使用碳素工具钢作为刀具材料 时,切削速度只有每分钟 10 米左右;19 世纪末 20 世纪初出现了高速钢刀具材料,切削速度提 高到每分钟几十米;30 年代出现了硬质合金,切削速度提高到每分钟 100~500米;20 世 纪中叶以后又出现了复合瓷、金刚石、CBN 超硬刀具材料等,高速钢和硬质合金则进展了许多 新品种。迄今,已使切削速度提高到每分钟一千米以上。历史事实表明,在切削加工的进展过程中 ,刀具材料始终是最积极的因素。同时,被加工材料的进展也大推动了刀具材料的进展。因此 ,我们应当重视刀具材料的正确选择和合理使用,关注新型刀具材料的研制和进展趋势。1 刀具材 料应具备的性能性能优良的刀具材料,是保证刀具高效工作的基本条件。刀具切削部分在强烈摩擦 、高压、高温下工作,应具备如下的基本要求:一是高硬度和高耐磨性;二是足够的强度与冲击韧 性;三是高耐热性、导热性和小的膨胀系数;四是良好的工艺性和经济性。2 常用刀具材料常用刀 具材料有工具钢(包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢)、硬质合金、超硬刀具材料和瓷。碳 素工具钢和合金工具钢因其耐热性很差,仅用于手工工具。瓷和超硬刀具材料则由于性质脆、工 艺性差与价格昂贵等原因,目前尚在有限的围使用。当今,用得最多的为高速钢和硬质合金, 几乎各占一半。2.1 高速钢高速钢是一种加入了较多的钨、铬、钒、钼等合金元素的高合金工具 钢,有良好的综合性能。其强度和韧性是现有刀具材料中最高的。高速钢的制造工艺简单,容易刃 磨成锐利的切削刃,锻造、热处理变形小,目前在复杂的刀具,如麻花钻、丝锥、拉刀、齿轮刀具 和成形刀具制造中,仍占有主要地位。2.2 硬质合金硬质合金是高强度难溶的金属化合物(主要 是WC、TiC 等,又称高温碳化物)微米级的粉末,用钴或镍等金属作粘结剂烧结而成的粉末冶 金制品。其中高温碳化物的含量超过高速钢,绝大多数车刀、端铣刀和部分立铣刀、钻孔绞刀等均 已采纳其制造,切削速度可达到 100~200m/min 以上,是最主要的刀具材料之一。但因 其工艺性较差,用于复杂刀具尚受到很大限制。...
