在不同的條件下,有許多切削方式,在這種情況下切削刀具的要求,它們需要一些獨特的屬性,為了獲得這種性能,切削刀具由不同的材料制作完成,為特定應用選擇的材料取決于加工的材料、加工類型、產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。
根據(jù)使用的材料,刀具材料可分為幾類:
1.碳素工具鋼
2.高速鋼(HSS)
3.硬質(zhì)合金
4.陶瓷刀具
5.立方氮化硼(CBN)
6.金剛石刀具
1
碳素工具鋼
是一種低速加工操作的廉價的金屬切削刀具,這些普通的碳鋼切削刀具具有0.6-1.5%的碳和非常少量(<0.5%)的錳、硅的成份。添加其他金屬如鉻、釩來改變硬度和晶粒尺寸。
高碳鋼耐磨損,能夠保持鋒利的刀刃。碳素工具鋼具有良好的切削性,這種材料在大約250°C的溫度下會迅速失去硬度。
因此,它不能用于高溫應用中,可能這也是當下加工操作中不可取代的。
碳鋼工具用于麻花鉆、銑削工具、車削和成型刀具,用于軟材料如黃銅、鋁鎂等。
溫度-450攝氏度
硬度-高達HRC65
2
高速鋼
這是一種高碳鋼,含有大量合金元素,如鎢、鉬、鉻等。以以提高淬透性、韌性和耐磨性。它提供了更高的金屬去除率。
在大約650°C的中等溫度下,它會失去硬度。
因此,應該使用冷卻液來提升刀具壽命,通過修磨,它可以多次使用。對高速鋼進行一些表面處理以改善其性能,
高速鋼中使用的表面處理:
拋光-減少摩擦
滲氮-增加耐磨性
鍍鉻-減少摩擦
氧化-減少摩擦
高速鋼材料可以用于制造:鉆頭、銑刀、拉刀等。
切削速度范圍:Vc=30-50米/分鐘
溫度-650攝氏度
硬度-高達HRC67
3
硬質(zhì)合金
硬質(zhì)合金刀具用于粉末冶金技術(shù)生產(chǎn)。它由鎢、鉭和碳化鈦組成,鈷作為粘結(jié)劑(當粘結(jié)劑是鎳或鉬時,則稱為金屬陶瓷)。
硬質(zhì)合金刀具非常硬;他們可以承受非常高速的切削操作。
硬質(zhì)合金刀具在高達1000°C時不會失去硬度。
高鈷刀具用于粗加工,而低鈷刀具用于精加工。
切削速度范圍 Vc=60-200米/分鐘
溫度-1000攝氏度
硬度-高達HRC90
4
陶瓷材料
最常見的陶瓷材料是氧化鋁和氮化硅。然后將陶瓷材料粉末壓實嵌入需要的坯料形狀進行燒結(jié)。
陶瓷刀具是化學惰性的,具有抗腐蝕性,他們具有高抗壓強度,它們在高達1800°C的溫度下保持穩(wěn)定,比HSS快10倍,刀具表面和切屑之間的摩擦非常低,并且具有低熱導率,通常不需要冷卻液,陶瓷刀具可以提供非常好的表面光潔度。
切削速度 Vc=300-600米/分鐘
溫度-1200攝氏度
硬度-高達HRC93
5
立方氮化硼(CBN)
這是僅次于金剛石的第二硬的材料,他們通常用于手動設備,他們具有很高的耐磨性,可用于砂輪的磨料,不建議使用鋒利的邊緣。
切削速度 Vc=600-800米/分鐘
硬度-高于HRC95
6
金剛石
這是已知的最硬的材料,也是最貴的。它具有很高的導熱性和熔點,金剛石具有優(yōu)異的耐磨性、低摩擦系數(shù)和低熱膨脹性,它具有加工非常硬的材料,如碳化物、氮化物、玻璃等。
金剛石刀具具有良好的表面光潔度和尺寸精度。
今天僅簡單和大家淺談下不同刀具材料的特點,這里沒有最好的材料,只有最適合的材料。
希望通過本期文章可以讓您對刀具材料有一個基礎的了解。方便在遇到問題的時候有一個判斷方向。