常见切削刀具的材料及分类

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金属切削过程中,刀具的切削部分直接完成切削工作。刀具材料性能的优劣直接影响刀具的质量、切削加工生产率和刀具耐用度的高低、零件加工精度和表面质量的优劣等。

金属切削过程中,刀具不但承受很大的切削力和很高的温度,而且还要经受冲击载荷和机械摩擦。因此,刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性以及良好的高温耐热性、化学稳定性等方面的性能。

1)常用的刀具材料可分为工具钢、硬质合金、刀具陶瓷、超硬刀具材料四大类。

工具钢:碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢

硬质合金:由高硬度、难熔的金属碳化物(WC、TiC、TaC、NbC等)加金属粘接剂(如钴、镍等)经粉末冶金工艺制成。硬度在72-82HRC,比高速钢的硬度(62-70HRC)高得多。

钨钴类(WC-Co):主要用于加工铸铁、有色金属及非金属材料。

钨钛钴类(WC-TiC-Co):适用于加工钢料。

钨钛钽(铌)钴类(WC-TiC-TaC(NbC)-Co):通用合金。

涂层硬质合金:

通过物理或化学方法在刀具表面形成一层超硬涂层,以增强刀具的切削及耐磨性能。常用的涂层材料有TiC、TiN、Al2 O3、陶瓷等。涂层材料晶粒大小在0.5μm以下。涂层厚度为5-10μm。

陶瓷刀具

高硬度(91-93.5HRA)高耐磨性

良好的高温性能

良好的化学稳定性和抗粘接性能

摩擦因素小

强度和韧性差、热导率低

超硬刀具材料

金刚石

立方氮化硼(CBN)

2)刀具按型式可分为:车刀、铣刀(面铣刀、立铣刀等)、刨刀、镗刀、钻头、丝锥等。

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