㈠ 刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能
刀具切削部分的材料应具备如下性能;高的硬度、(足够的强度和韧性、高的耐磨性、高的耐热性、良好的工艺性
)。
高硬度和高耐磨性
刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度才能切下金属,
是刀
具材料必备的基本要求,现有刀具材料硬度都在
60HRC
以上。刀具
材料越硬,其耐磨性越好,但由于切削条件较复杂,材料的耐磨性还
决定于它的化学成分和金相组织的稳定性。
足够的强度与冲击韧性
强度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎与刀杆折断所应具
备的性能。一般用抗弯强度来表示。
冲击韧性是指刀具材料在间断切削或有冲击的工作条件下保证不
崩刃的能力,一般地,硬度越高,冲击韧性越低,材料越脆。硬度和
韧性是一对矛盾,也是刀具材料所应克服的一个关键。
高耐热性
耐热性又称红硬性,是衡量刀具材料性能的主要指标。它综合反
映了刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度、抗氧化、抗粘结和
抗扩散的能力。
良好的工艺性和经济性
为了便于制造,刀具材料应有良好的工艺性,如锻造、热处理及
磨削加工性能。当然在制造和选用时应综合考虑经济性。当前超硬材
料及涂层刀具材料费用都较贵,
但其使用寿命很,
在成批大量生产中,
分摊到每个零件中的费用反而有所降低。
因此在选用时一定要综合考
虑。
㈡ 【齿轮刀具】金属切削刀具材料应具备哪些基本性能
发布日期:2013-03-19 阅读次数:312次 在金属切削过程中,齿轮刀具的切削部分承受着高温、高压、摩擦、冲击和振动等恶 劣条件的影响。为了使切削过程顺利进行,刀具材料应具备以下基本性能。 高的硬度和耐磨性。齿轮刀具材料的常温硬度必须大于629则,而且必须高 于工件材料硬度307。以上,否则就无法切削。刀具材料还必须具备高温硬度,它 是刀具材料耐热性的重要指标。一般刀具材料的常温硬度的差别不是太大,由于 高温硬度的不同,而使切削速度相差几倍。显微硬度是刀具材料金相组织硬度的 指标。其中基体组织的硬度,硬质点的硬度、大小、数量和分布情况对刀具耐磨性 有显着影响。实践证明,刀具材料的硬度相差1出刀具的耐用度相差 1倍。所以说,刀具材料的硬度和刀具的耐磨性成正比的关系。刀具材料硬度大 小的顺序是:金刚石、立方氮化硼、陶瓷、金属陶瓷、硬质合金、高速钢。 较高的耐热性。刀具材料的耐热性,是指刀具切削时能承受高温,同时具 备抗氧化的能力。现代的高速切削和工件材料硬度高的切削,其切削温度可达 10001左右。为了满足在这种条件下能顺利切削,要求刀具材料的耐热性应在 900^以上。齿轮刀具材料耐热性大小的顺序是:立方氮化硼〉陶瓷〉硬质合金〉金刚石 〉高速钢。 足够的强度和韧性。刀具材料的强度一般是指抗弯强度,用表示。刀 具在切削时,要承受很大的切削力、冲击力和振动。如果刀具材料没有足够的强 度,在切削时就会造成脆性断裂和崩刃等现象,使切削无法进行。所以,在选择 数控刀具 材料时,除硬度等特性外,应尽可能选用抗弯强度高的刀具材料牌号。刀具材料 的抗弯强度大小顺序是:高速钢〉硬质合金〉陶瓷〉金刚石和立方氮化硼。
(斗)良好的工艺性。为了便于压制成形、机械加工、锻造、焊接、热处理,要求 刀具材料具有可加工性。 除上述基本性能要求外,还要求刀具材料抗黏结性好,以避免或减小刀具的微 粒被切屑和工件带走,从而影响已加工表面质量和造成刀具黏结磨损。再有刀具 材料的导热系数,直接影响切削区切削温度的高低。导热系数高的刀具材料,切削 区的温度就相对低,刀具耐用度就高。 北京哈成刃具销售有限公司专业经营刃具、齿轮刀具、数控刀具、数控铣刀、铣刀及钻头等。“专业资格,打造品牌”是哈成刃具的经营目标,“卓越质量,信赖价格”是哈成刃具的经营宗旨。哈成刃具在机械五金领域拥有人才、资源、网络、规模、经验的巨大优势和影响力,成为具有高度竞争力和领先性优势的全新创业组织。
㈢ 对刀具切削部分的材料有哪些基本要求
(2)良好的耐磨性耐磨性是指抵抗磨损的能力。耐磨性除了与切削部分材料的硬度有关,还与材料组织结构中碳化物的种类、数量、大小及分布情况有关。
(3)足够的强度和韧性主要是指切削部分材料承受切削力、冲击力和振动而不破碎的能力。
(4)高的热硬性是指切削部分材料在高温下仍能保证切削正常进行所需的硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。
(5)良好的工艺性一般指材料的可锻性、焊接性、切削加工性、可磨性、高温塑性、热处理性能等。工艺性越好,越便于刀具的制造。
除上述基本要求外,刀具切削部分材料还应有良好的导热性和较好的化学惰性。
㈣ 刀具切削部分材料应具备哪些切削性能
刀具切削部分材料应具备以下切削性能:
高的硬度,即刀具材料的硬度要高于工件材料的硬度;
高的耐磨性,耐磨性 是刀具材料力学性能、组织性能和化学性能的综合反映;
足够的强度和韧性;
高的耐热性;
良好的热物理性能和耐热冲击性;
良好的工艺性能和经济性。
拓展资料
刀具是机械制造中用于切削加工的工具,又称切削工具。 绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。还有特别应用的一类刀具,用于地质勘探、打井、矿山钻探,称为矿山刀具。
㈤ 刀具材料应具备哪些性能,这些性能有什么联系
制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性,必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性,良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等),并不易变形。
通常当材料硬度高时,耐磨性也高;抗弯强度高时,冲击韧性也高。但材料硬度越高,其抗弯强度和冲击韧性就越低。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性,以及良好的可加工性,现代仍是应用最广的刀具材料,其次是硬质合金。
聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等;聚晶金刚石适用于切削不含铁的金属,及合金、塑料和玻璃钢等;碳素工具钢和合金工具钢只用作锉刀、板牙和丝锥等工具。
硬质合金可转位刀片都已用化学气相沉积涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具,也可用于高速钢刀具,如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁,使刀具在切削时的磨损速度减慢,涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1~3倍以上。
由于在高温、高压、高速下,和在腐蚀性流体介质中工作的零件,其应用的难加工材料越来越多,切削加工的自动化水平和对加工精度的要求越来越高。为了适应这种情况,刀具的发展方向将是发展和应用新的刀具材料;进一步发展刀具的气相沉积涂层技术,在高韧性高强度的基体上沉积更高硬度的涂层,更好地解决刀具材料硬度与强度间的矛盾;进一步发展可转位刀具的结构;提高刀具的制造精度,减小产品质量的差别,并使刀具的使用实现最佳化。
刀具材料大致分如下几类:高速钢、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼以及聚晶金刚石。
我主要提下陶瓷,陶瓷用于切削刀具的时间比硬质合金早,但由于其脆性,发展很慢。但自上世纪70年代以后,还是得到了比较快的发展。陶瓷刀具材料主要有两大系,即氧化铝系和氮化硅系。陶瓷作为刀具,具有成本低、硬度高、耐高温性能好等优点,有很好的前景。国内国外产品差别很大,刀具算是高技术的消费品!
一般加工中心常用有以下几种材质刀具:碳素工具钢,合金工具钢,高速钢,硬质合金,超硬材料。
碳素工具钢
碳素工具钢是指碳的质量分数为0.65%-1.35%的优质高碳钢。用做刀具的牌号一般是T10A和T12A,常温硬度60-64HRC。当切削刃热至200-250度时,其硬度和耐磨性就会迅速下降,从而丧失切削性能。
合金工具钢
为了改善碳素工具钢的性能,常在其中加入适量合金元素如锰、铬、钨、硅和钒等,从而形成了合金工具钢,常用牌号有9sicr,GCr15,CrWMn等。合金工具钢与碳素工具钢相比,其热处理后的硬度相近,而耐热性和耐磨性略高,热处理性也较好。但与高速钢相比,合金工具钢的切削速度和使用寿命又远不如高速钢,使其应用受到很大的限制。因此,合金工具钢一般仅用于取代碳素工具钢。
高速钢
高速钢是一种含钨、铝、铬、钒等合金元素较多的高合金工具钢。高速钢主要优点是具有高的硬度、强度和耐磨性,且耐热性和淬火性良好,其允许的切削速度是碳素工具钢和合金工具钢的两倍以上。高速钢刃磨后切削刃锋利,故又称之为锋钢和白钢。高速钢是一种综合性能好、应用范围较广的刀具材料,常用来制造结构复杂的刀具,如成形车刀,铣刀,钻头,铰刀。拉刀,齿轮刀具等。
硬质合金
硬质合金是用粉末冶金方法制造的合金材料,它是由高硬度、高熔点的金属碳化物WC、TiC等粉末,用钴等金属粘结剂在高温下烧结而成。
硬质合金的硬度较高,常温下可达89-93HRA,耐磨性和耐热性均高于工具钢,在800-1000度时仍能正常切削,其切削速度是高速钢的几倍,刀具寿命也提高了几十倍,并能加工高速钢刀具难以切削加工的材料,因此被广泛应用。但是它也存在抗弯强度和冲击韧度比高速钢低,刃口不能磨得像高速钢刀具那样锋利等不足之处。
超硬材料
超硬材料主要是批金石、立凉席氮化硼和陶瓷。金刚石是自然界中最硬的材料,其硬度可达10000HV。天然金刚石价格昂贵。很少使用。人造金刚石以石墨为原料经高温烧结而成。主要用于高速精细车削、镗削有色金属及其合金和非金属材料。切削铜合金或铝合金时切削速度可达800-3800M/MIN。由于金刚石具有较高的耐磨性,加工尺寸和刀具使用寿命长。所以常应用在数控机床、组合机床和自动机床上,加工后的粗糙度可达0.1-0.025um.但金刚石刀具耐热性较差,切削温度不宜超过700-800度。强度低、脆性大、对振动敏感,只宜微量切削。
刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。刀具是机械制造中用于切削加工的工具,中国是全球最具发展潜力的刀具市场,不少跨国刀具集团在自身发展战略中,把扩大在中国的刀具销售作为首选,各企业的亚太总部、研发中心、培训中心、物流中心纷纷落户中国,从而以中国为中心辐射亚洲,更加直接便捷地服务于客户,更好地满足亚太地区客户的需求。[3]
6刀具材料选择
制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性,必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性,良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等),并不易变形。
通常当材料硬度高时,耐磨性也高;抗弯强度高时,冲击韧性也高。但材料硬度越高,其抗弯强度和冲击韧性就越低。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性,以及良好的可加工性,现代仍是应用最广的刀具材料,其次是硬质合金。
聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等;聚晶金刚石适用于切削不含铁的金属,及合金、塑料和玻璃钢等;碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具。
硬质合金可转位刀片已用化学气相沉积涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具,也可用于高速钢刀具,如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁,使刀具在切削时的磨损速度减慢,涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1~3倍以上。
㈥ 在金属切削加工中,刀具材料应满足条件有哪些
联诺化工1
.1
高速钢:
高速钢是加人了较多的钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)等合金元素的高合金工具钢。高速钢具有较高的硬度(62HRC
~
67HRC)和耐热性,
在切削温度高达500
~
650
℃时仍能进行切削;高速钢的强度高(抗弯强度是一般硬质合金的2
~
3
倍,
陶瓷的5
~
6
倍)、韧性好,
可在有冲击、振动的场合应用;它可以用于加工有色金属、结构钢、铸铁、高温合金等范围广泛的材料。高速钢的制造工艺性好,
容易磨出锋利的切削刃,
适于制造各类刀具,
尤其适于制造钻头、拉刀、成形刀具、齿轮刀具等形状复杂的刀具。
高速钢按切削性能可分为普通高速钢和高性能高速钢;按制造工艺方法可分为熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。
1
.2
硬质合金:
硬质合金是用高硬度、难熔的金属碳化物(WC
、TiC
等)和金属粘结剂(Cr
、Ni
等)在高温条件下烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金的常温硬度达89HRA
~
93HRA
,
760
℃时其硬度为77HRA
~
85HRA
,在800
~
1
000
℃时硬质合金还能进行切削,
刀具寿命比高速钢刀具高几倍到几十倍,
可加工包括淬硬钢在内的多种材料。但硬质合金的强度和韧性比高速钢差,
常温下的冲击韧性仅为高速钢的1
8
~
130
,
因此,
硬质合金承受切削振动和冲击的能力较差。表1
是硬质合金的几种类型。
1
.3
陶瓷刀具:
陶瓷刀具具有很高的硬度、耐磨性能及良好的高温力学性能,
与金属的亲合力小,
不易与金属产生粘结,
并且化学稳定性好。陶瓷刀具主要应用于钢、铸铁及其合金和难加工材料的切削加工,
可以用于超高速切削、高速切削和硬材料切削。
1
.4
超硬刀具:
超硬材料是指人造金刚石和立方氮化硼(简称CBN),
以及用这些粉末与结合剂烧结而成的聚晶金刚石(简称PCD)和聚晶立方氮化棚(简称PCBN)等。
超硬材料具有优良的耐磨性,
主要应用于高速切削及难切削材料的加工。
2
常见切削液的种类
为适应不同的加工工艺要求,
切削液有很多品种,
按化学组成和状态可分为水基切削液和油基切削液两大类。一般用水稀释而成的切削液称为水基切削液,
不需要用水稀释而使用的切削液称为油基切削液。水基切削液以冷却为主,
润滑性能较差,常用的水基切削液有:防锈乳化液、防锈润滑剂乳化液、极压乳化液、微乳液等;油基切削液以润滑作用为主,
冷却作用和清洗作用较差,
常用的油基切削液有:纯矿物油、脂肪油(或油性添加剂)+矿物油、非活性极压切削油、活性极压切削油等。
㈦ 对刀具切削部分的材料有哪些基本要求
对刀具切削部分材料应具备的切削性能要求:
1.硬度要高,其硬度要远大于被加工材料;
2.红硬性要高;
3.耐磨性要好;
4.加工工艺性要好;
㈧ 刀具材料应具备的基本性能有哪些
一 高硬度和高耐磨性 刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度才能切下金属,这是刀具材料必备的基本要求,现有刀具材料硬度都在60HRC以上。刀具材料越硬,其耐磨性越好,但由于切削条件较复杂,材料的耐磨性还决定于它的化学成分和金相组织的稳定性。
二足够的强度与冲击韧性 强度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎与刀杆折断所应具备的性能。一般用抗弯强度来表示。 冲击韧性是指刀具材料在间断切削或有冲击的工作条件下保证不崩刃的能力,一般地,硬度越高,冲击韧性越低,材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾,也是刀具材料所应克服的一个关键。
㈨ 一般情况下,刀具切削部分的材料应具备哪些基本性能
1.高的硬度,即刀具材料的硬度要高于工件材料的硬度;2高的耐磨性,耐磨性 是刀具材料力学性能、组织性能和化学性能的综合反映;3足够的强度和韧性;4高的耐热性;5良好的热物理性能和耐热冲击性;6良好的工艺性能和经济性。
㈩ 金属切削刀具材料应具备哪些基本性能
(1)高的硬度和耐磨性。刀具材料还必须具备高温硬度,它是刀具材料耐热性的重要指标。
(2)较高的耐热性。刀具材料的耐热性,是指刀具切削时能承受高温,同时具备抗氧化的能力。
(3)足够的强度和韧性。如果刀具材料没有足够的强度,在切削时就会造成脆性断裂和崩刃等现象,使切削无法进行。所以,在选择刀具材料时,除硬度等特性外,应尽可能选用抗弯强度高的刀具材料牌号。
(4)良好的工艺性。为了便于压制成形、机械加工、锻造、焊接、热处理,要求刀具材料具有可加工性。