刀具的选择

一、刀具材料应具备的特性：刀具的材料必须具备硬度高、耐磨性好，还要有很高的强度和韧性，此外，还必须具有良好的热稳定性。不仅如此，刀具材料还须具有良好的热物理性能，能承受较大的热冲击。  人们选用刀具材料时，往往还希望它们具有良好的加工工艺性和成本较低等性能。  目前刀具材料用的***多的是高速钢和硬质合金；  碳素工具铜、合金工具钢适于一些切削要求不高及切削速度低的场合，以克服其耐热性差的缺点；  陶瓷，金刚石、立方氯化硼则适用的场合更加有限。  实际上，新的刀具材料的发展速度越来越快，刀具的切削性能越来越得到提高，理想的刀具材料应该同时具有金刚石的高硬度高耐磨、立方氮化硼或陶瓷的高热稳定性和、硬质合金的高强度，高抗弯、冲击能力强等综合性能  。下面介绍一下常用的刀具材料。  高速钢：按照用途可分为通用型高速钢和高性能高速钢；按照制造工艺可以分为熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。 通用型高速钢按照其含钨量的不同，进一步分为钨系、钨钼系、组系三类高速钢。其中钨系高速钢***常用的W18Cr4V，含钨18%，含铬4%，含钒1%，具有较好的综合性能，可以用于制造多种复杂的刀具。其优点是：含钒量较少，磨加工性较好，淬火时过热倾向小，温度较高时切削性能也较好。缺点：韧性和抗冲击性能极差，不能做成大截面，钨市场价格相对较贵，***了它的发展。钨钼系高速钢如果(W+1.4~1.5Mo)=12%~13%时，对其强度和韧性具有有利影响，且不会破坏热稳定性。其典型代表为W6Mo5Cr4V2，含钨6%，钼5%，铬4%，钒2%。优点：磨加工性好，韧性较钨系高速钢更好，可以做成大截面，能承受较大冲击。缺点：温度较高时加工性能不如钨系高速钢，淬火温度范围太窄。粉末冶金高速钢是用高压氩气雾化熔融的高速钢钢水，直接得到高速钢粉末，然后在高温高压下制成钢胚，***后锻轧成刀具。优点：品粒细小、均匀，解决了共晶偏析的问题；晶粒细小，表面积较大，顺粒不易脱落，耐磨性好；均匀细小的颗粒使得不会因增加钒的含量而降低其磨加工性：具有高度各同尚性摩人形格刚较高等 

 二、将陶瓷材料作为刀具，具有成本低、硬度高、耐高温性能好等优点，因此有很好的前景。心瓷刀具材料的主要优点是：高的硬度与耐磨性使其不易受损，刀具耐用度高、刀具寿命高；耐热性很高，在一千多摄氏度高温下还能进行切削，切削速度比硬质合金高：而且高温条件下不易变形，化学稳定性很高；与金属亲和力小即抗粘结扩散能力好，高温条件下也不易被氧化，也不与钢相互作用。因而刀具的粘结、扩散、氧化磨损较少；加工时摩擦系数低，不易产生热量，因而不易粘刀，加工表面质量好。陶瓷刀具对于高硬度、高精度零件或者大件加工特别有效，车削铣削都可适用。陶瓷刀的缺点是：脆性大、韧性低、抗弯强度比硬质合金低，因此为避免承受冲击负荷，以防崩刃与破损，必须选择合适的几何参数与切削用量；；此外，陶瓷刀导热系数比硬质合金的低，热膨胀系数却比硬质合金高，抗热冲击性较差。