常用刀具资料的基天性能:
1.高速钢
1898年:美国人泰勒(f. w. taylor)和怀特(m.white)发现了高速钢。高速钢是一种(w、mo、cr、v)高合金工具钢,其含碳量为0.7%~1.05%。较高耐热性,其切削温度可达600℃,与碳素工具钢及合金工具钢比拟,其切削速度可成倍提高。良好的韧性和成形性,可用于制作简直所有种类的刀具。然而,耐磨性差、耐热性差,已难以满意古代切削加工对刀具材料越来越高的请求;
2.陶瓷
与硬质合金比拟,陶瓷材料具备更高的硬度、红硬性和耐磨性。耐费用为硬质合金刀具的l0~20倍,其红硬性比硬质合金高2~6倍,且化学稳固性、抗氧化才能等均优于硬质合金。毛病:脆性大、横向断裂强度低、蒙受冲击载荷才能差。
陶瓷刀具资料可分为三大类:
(1)氧化铝基陶瓷。通常是在al2o3基体材料中加人tic、wc、sic等成分,经热压抑成复合陶瓷刀具,其硬度可达93~95hra,为提高韧性,常增加少量co、ni等金属。
(2)氮化硅基陶瓷。常用的氮化硅基陶瓷为sin+tic+co复合陶瓷,其韧性高于氧化铝基陶瓷,硬度则与之相称。
(3)氮化硅一氧化铝复合陶瓷。又称为赛阿龙(sialon)陶瓷,硬度可达1800hv,抗弯强度可达1.20gpa,最合适切削高温合金跟铸铁。
3.金属陶瓷
重要由陶瓷颗粒、tic和tin、粘结剂ni、co、mo等形成。金属陶瓷的硬度和红硬性高于硬质合金,低于陶瓷材料;其横向断裂强度大于陶瓷材料,小于硬质合金;化学稳固性和抗氧化性好,耐剥离磨损,耐氧化和扩散,存在较低的粘结偏向和较高的刀刃强度。
金属陶瓷刀具的切削效力和工作寿命高于硬质合金、涂层硬质合金刀具,加工出的工件表面毛糙度小;因为金属陶瓷与钢的粘结性较低,因而用金属陶瓷刀具代替涂层硬质合金刀具加工钢制工件时,切屑较稳定,在主动化加工中不易产生长切屑环绕景象,整机棱边基础无毛刺。金属陶瓷的缺陷是抗热震性较差,易碎裂,因此应用范畴有限。
4.硬质合金刀具
耐磨性和强韧性不易统筹,因而应用者只能依据详细加工对象和加工前提在众多硬质合金牌号中抉择实用的刀具材料,这给硬质合金刀具的选用和治理带来诸多不便。
(1)细化晶粒
通细致化硬质相晶粒度、可使硬质合金刀具材料的强度和耐磨性均得到进步。一般硬质合金晶粒度为3~5μm,细晶粒硬质合金晶粒度为l~1.5μm(微米级),超细晶粒硬质合金晶粒度可达0.5μm以下(亚微米、纳米级)。
(2)涂层硬质合金
在韧性较好的硬质合金基体上,通过cvd(化学气相沉积)、pvd(物理气相沉积)、hvof(high velocity oxy-fuel thermal spraying)等办法涂覆一层很薄的耐磨金属化合物,可使基体的强韧性与涂层的耐磨性相联合而提高硬质合金刀具的综合机能。
涂层硬质合金刀具拥有良好的耐磨性和耐热性,特殊合适高速切削;因为其耐费用高、通用性好,用于小批量、多种类的柔性自动化加工时可有效减少换刀次数,提高加工效力;涂层硬质合金刀具抗月牙洼磨损能力强,刀具刃形和槽形稳定,断屑效果及其它切削机能牢靠,有利于加工进程的自动把持;涂层硬质合金刀具的基体经由钝化、精化处理后尺寸精度较高,可知足自动化加工对换刀定位精度的请求。
上述特色决议了涂层硬质合金刀具特殊实用于fms、cims(盘算机集成制作体系)等主动化加工装备。然而,采取涂层方式仍未能基本解决硬质合金基体材料韧性跟抗冲击性较差的问题。
(3)名义、整体热处置和轮回热处置
对强韧性较好的硬质合金表面进行渗氮、渗。剪板机刀片(http://www.masdmt.com)从事生产锻压机床三十多年,剪板机性能稳定,价格合理。硼等处理,可有效提高其表面耐磨性。
(4)增添罕见金属,稀土元素
在硬质合金材料中增加tac等罕见金属碳化物, 钇等稀土元素,可有效进步材料的韧性和抗弯强度,耐磨性亦有所改良。