刀具材料類型

當(dāng)前使用的刀具材料分4大類：工具鋼（包括碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼），硬質(zhì)合金，陶瓷，超硬刀具材料。一般炭和石墨制品加工使用最多的是高速鋼與硬質(zhì)合金。各類刀具材料的硬度與韌性如圖所示。一般硬度越高，可允許的切削速度越高，而韌性越高者，切削力越大。工具鋼耐熱性差，但抗彎度高，價格便宜，焊接與刃磨性能好，故廣泛用于中、低速

切削的成型刀具，不宜高速切削。硬質(zhì)合金耐熱性好，切削效率高，但刀片強(qiáng)度、韌性不及工具鋼，焊接刃磨工藝性也比工具鋼差，多用于制作車刀、銑刀及各種高效切削工具。各種刀具材料的物理力學(xué)性能見表1-16。

①1ksf/mn'=9.8x10'Pa=9.8x10GPa；

2②lkgf/mm'=9.8x10*J/m2=9.8×102MJ/m2；

③lcal/(cm·s·C)=4.1868×102W/(m·K)。

炭和石墨制品加工一般使用高速鋼刀具和硬質(zhì)合金刀具來加工，對于炭電極或其他培燒制品，由于炭質(zhì)材料硬度高，最好采用金剛石刀具。高速鋼是合金鋼的一種。高速鋼刀制造簡單，刃磨方便，且容易磨得鋒利，此外其堅韌性好，還能承受較大的沖擊力。但是高速鋼（約能耐熱500~600℃，淬火后硬度為6265HRC)的紅硬性不如硬質(zhì)合金。

硬質(zhì)合金是由難熔材料如碳化鎢、碳化鈦和膠合劑結(jié)黏結(jié)并在高溫下燒結(jié)而成，硬質(zhì)合金能耐高溫，有很好的紅硬性，在1000℃左右尚能保持良好的切削性能。耐磨性也很好，常溫下硬度達(dá)87~92.8HRA，相當(dāng)于70~75HRC。缺點(diǎn)是性脆、怕震，堅韌性差。但這一缺點(diǎn)可以通過刃磨合理的角度來彌補(bǔ)，所以在炭和石墨制品加工中大量使用硬質(zhì)合金刀頭。

常用的硬質(zhì)合金有兩種：鎢鉆類硬質(zhì)合金及鎢鉆鈦類硬質(zhì)合金。鎢鉆類硬質(zhì)合金用字母YG表示，其后數(shù)字表示含鎢鉆的百分率，而其余成分則為碳化鎢，含鉆量越多，則其韌性越大，越不怕沖擊，但硬度和耐熱性下降。鎢鉆鈦類硬質(zhì)合金用字母YT表示，其后數(shù)字表示含碳化鈦的百分率。加入鈦，能提高黏結(jié)溫度，減小摩擦系數(shù)，增加硬度，但抗彎強(qiáng)度降低，性質(zhì)脆。

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