刀具的選擇

一、刀具材料應具備的特性：刀具的材料必須具備硬度高、耐磨性好，還要有很高的強度和韌性，此外，還必須具有良好的熱穩(wěn)定性。不僅如此，刀具材料還須具有良好的熱物理性能，能承受較大的熱沖擊。  人們選用刀具材料時，往往還希望它們具有良好的加工工藝性和成本較低等性能。  目前刀具材料用的***多的是高速鋼和硬質合金；  碳素工具銅、合金工具鋼適于一些切削要求不高及切削速度低的場合，以克服其耐熱性差的缺點；  陶瓷，金剛石、立方氯化硼則適用的場合更加有限。  實際上，新的刀具材料的發(fā)展速度越來越快，刀具的切削性能越來越得到提高，理想的刀具材料應該同時具有金剛石的高硬度高耐磨、立方氮化硼或陶瓷的高熱穩(wěn)定性和、硬質合金的高強度，高抗彎、沖擊能力強等綜合性能  。下面介紹一下常用的刀具材料。  高速鋼：按照用途可分為通用型高速鋼和高性能高速鋼；按照制造工藝可以分為熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。 通用型高速鋼按照其含鎢量的不同，進一步分為鎢系、鎢鉬系、組系三類高速鋼。其中鎢系高速鋼***常用的W18Cr4V，含鎢18%，含鉻4%，含釩1%，具有較好的綜合性能，可以用于制造多種復雜的刀具。其優(yōu)點是：含釩量較少，磨加工性較好，淬火時過熱傾向小，溫度較高時切削性能也較好。缺點：韌性和抗沖擊性能極差，不能做成大截面，鎢市場價格相對較貴，***了它的發(fā)展。鎢鉬系高速鋼如果(W+1.4~1.5Mo)=12%~13%時，對其強度和韌性具有有利影響，且不會破壞熱穩(wěn)定性。其典型代表為W6Mo5Cr4V2，含鎢6%，鉬5%，鉻4%，釩2%。優(yōu)點：磨加工性好，韌性較鎢系高速鋼更好，可以做成大截面，能承受較大沖擊。缺點：溫度較高時加工性能不如鎢系高速鋼，淬火溫度范圍太窄。粉末冶金高速鋼是用高壓氬氣霧化熔融的高速鋼鋼水，直接得到高速鋼粉末，然后在高溫高壓下制成鋼胚，***后鍛軋成刀具。優(yōu)點：品粒細小、均勻，解決了共晶偏析的問題；晶粒細小，表面積較大，順粒不易脫落，耐磨性好；均勻細小的顆粒使得不會因增加釩的含量而降低其磨加工性：具有高度各同尚性摩人形格剛較高等 

 二、將陶瓷材料作為刀具，具有成本低、硬度高、耐高溫性能好等優(yōu)點，因此有很好的前景。心瓷刀具材料的主要優(yōu)點是：高的硬度與耐磨性使其不易受損，刀具耐用度高、刀具壽命高；耐熱性很高，在一千多攝氏度高溫下還能進行切削，切削速度比硬質合金高：而且高溫條件下不易變形，化學穩(wěn)定性很高；與金屬親和力小即抗粘結擴散能力好，高溫條件下也不易被氧化，也不與鋼相互作用。因而刀具的粘結、擴散、氧化磨損較少；加工時摩擦系數(shù)低，不易產生熱量，因而不易粘刀，加工表面質量好。陶瓷刀具對于高硬度、高精度零件或者大件加工特別有效，車削銑削都可適用。陶瓷刀的缺點是：脆性大、韌性低、抗彎強度比硬質合金低，因此為避免承受沖擊負荷，以防崩刃與破損，必須選擇合適的幾何參數(shù)與切削用量；；此外，陶瓷刀導熱系數(shù)比硬質合金的低，熱膨脹系數(shù)卻比硬質合金高，抗熱沖擊性較差。