简述现代切削刀具材料及特点

Question

如题所述

Answer 1

一、高速钢和非涂层硬质合金刀具
一般来说，性能较低的刀具，如高速钢和非涂层硬质合金，在普通切削加工中应用面广，但高速性能不好。而高性能的刀具，例如聚晶金刚石刀具，是所有刀具材料中最硬的，具有非常高的耐磨性和速度能力，切削热对它几乎没有什么影响，在高速加工有色金属和非金属材料时充分体现出了它的优越性。但是它的抗冲击能力差，在切削钢和铸铁类材料时的热性能很差。因为在高速切削铁质金属时，刀具材料中的碳原子会向工件扩散，引起刀具磨损加剧。
二、硬质合金刀具
硬质合金刀具的应用量最大，占各种刀具销售额总量的80%。普通速度的金属切削90%采用硬质合金刀具。硬质合金具有比较好的抗冲击韧度，但是高速性能不好。另外，高速切削刀具还要具有极高的热硬性和化学稳定性，这方面硬质合金也不能满足要求。
三、CBN刀具
CBN刀具耐热性极好，可以在高温下切削硬材料，但是价格昂贵，而且不能加工软金属材料。而化学稳定性好的铝基陶瓷材料，正好适合于这种加工，但是缺乏热硬性，不能用于高速加工。
四、涂层硬质合金刀具
适用于高速切削的涂层硬质合金刀具，由于使用了耐热性好、硬度高的涂层材料以及多层涂层技术，使涂层硬质合金刀具的切削范围大、寿命长，其切削性能大大优于非涂层硬质合金。因此，涂层硬质合金大有取代普通非涂层硬质合金的趋势。
刀具涂层技术不仅可用存硬后合金刀具上，而且在其他刀具材料上也得到很好的效果，如金属陶瓷、陶瓷等。

Answer 2

其实机床上的刀具常用的材料主要也就五种，下面给大家分析以下这五种材料做成的刀具为什么可以实现真正的削铁如泥。

1、高速钢

是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，又称高速工具钢或锋钢，俗称白钢。因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具，高速钢刀具制造工艺简单，容易磨成锋利切削刀，因此尽管各种新型刀具材料不断出现，高速钢刀具在金属切削中仍占较大的比例。
2、硬质合金

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。因为具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。因此。硬质合金的切削性能比高速钢高得多，刀具耐用度可提高几倍到几十倍，在耐用度相同时，切削速度可提高4－10倍硬质合金广泛用作刀具材料，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。

3、金刚石

金刚石是目前已知矿物材料中硬度最高、热传导性最好的物质，与各种金属、非金属材料配对摩擦的磨损量仅为硬质合金的1／50－1／800，是制作切削刀具最理想的材料。不过刀具多用人造单晶金刚石。金刚石刀具的切削刃非常锋利（这对切下极小断面的切屑是很重要的），刃部粗糙度很小，摩擦系数又低，切削时不易产生积屑瘤，加工表面质量高。金刚石刀具有三种：天然单晶金刚石刀具、整体人造单晶金刚石刀具、金刚石复合刀具。天然金刚石刀具由于成本较高等原因在实际生产中应用较少。
4、立方氮化硼

是20世纪50年代发展起来的一种由CBN骰粉与少量粘结相（Co．Ni或TiC、TiN、A1203）在高温高压下加入催化剂烧结而成的人工合成新型材料，其硬度高，耐磨性好，优良的化学稳定性比金刚石刀具高得多的热稳定性，与铁族金属在1200－1300℃下也不起化学反应，可用于加工钢铁。因此，PCBW刀具主要用于高效加工黑色难加工材料，在机械加工行业有着广泛的应用。