1、刀具材料应具备的性能
随着制造工业的飞速发展,金属切削的作业量日益增多。全世界钢材产量的15%~30%都要经过切削加工,因此金属切削加工过程的耗资巨大。刀具在金属切削加工中有举足轻重的地位,新的工程材料不断出现,对刀具材料的要求也不断提高,在进行切削加工时,必须根据具体情况综合考虑,合理的选择刀具材料,既要充分发挥刀具材料的特性,又要较经济地满足切削加工的要求。
刀具材料的发展过程,实际上是不断地提高刀具材料的耐热性、耐磨性、切削速度和表面加工质量的过程。刀具材料性能的优劣,直接影响切削加工能否正常进行。刀具在高温下进行切削工作,同时还要承受切削力、冲击和振动,因此刀具材料应具备以下基本要求:
(1)高硬度:刀具材料必须具有高于被加工材料的硬度,一般刀具材料的常温硬度都在62HRC以上。
(2)高韧性(抗弯强度):为了承受切削力、冲击和振动,刀具材料应具有足够的强度,即具备一定的耐崩刃性和耐破损性。
(3)高耐热性:耐热性是指刀具材料在高温下保持硬度的性能。
(4)化学稳定性好:刀具材料应具有耐氧化性、耐扩散性。
(5)热传导能力好:刀具材料应具有良好的耐热冲击性、耐热裂纹性。导热系数越大,则由刀具传出的热量越多,有利于降低切削温度和提高刀具寿命。
(6)低亲和力:刀具材料应具有耐溶着、凝着(粘刀)性。
(7)工艺性好:为了便于制造,要求刀具材料有较好的可加工性,包括锻、轧、焊接、切削加工和可磨削性、热处理特性等。
2、刀具材料的分类
刀具材料种类有很多,有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石(天然和人造)和立方碳化硼等。主要刀具材料见下图。
各种刀具材料的物理力学性能对比如下表。
1.3刀具材料应用的主要概述
各类刀具才俩及其应用如下表:
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