刀具性能的好坏也是直接影响切削效果的一个重要因素,刀具性能主要取决于两个因素:即刀具材料和刀具的几何角度
刀具材料应具备如下五个基本特性:
1.高硬度:HRC>60 以上;
2.高的强度与韧性:保证能够承受切削力的作用而不破坏;
3.高的热硬性:材料在高温下仍然保持高硬度的性能,热硬性用热硬温度表示;
4.良好的耐磨性;
5.良好的工艺性和经济性;
常用的刀具材料
碳素工具钢:如T7、T8、T9…T13等。适合于制造简单的手工工具,如锉刀、锯条等;
合金工具钢:在碳素工具钢中加入少量的钨、铬、锰、硅等元素,耐热性较低,如9SiCr等,适合于制造低速成型刀具,如丝锥;
高速钢:含较多的钨、铬、钒等合金元素、常用的有:W18Cr4V、W6Mo5Cr4V等。适合于制造中速精加工刀具;
硬质合金:成分由WC、TiC和Co组成,采用烧结方法获得
常用的硬质合金有
钨钴钛类(牌号YT)硬质合金:适合于加工钢等塑性材料,其代号有YT5、YT15、YT30等,粗加工用YT5, 精加工用YT30;
钨钴类(牌号YG)硬质合金:适合于加工铸铁、青铜等脆性材料,其代号有YG3、YG6、YG8等,粗加工用YG8,精加工用YG3。
其它刀具材料
陶瓷:常用的刀具陶瓷有两种: Al2O3基陶瓷和Si3N4基陶瓷。陶瓷刀具的最大特点是具有很高的硬度、很高的耐磨性和耐热性,其主要缺点是抗弯强度低,冲击韧性很差,不能承受较大的冲击载荷。
金刚石:它分三种
天然单晶金刚石刀具
整体人造聚晶金刚石刀具
金刚石复合刀片
立方氧化硼:由软的立方氧化硼在高温高压下加入催化剂转变而成
种 类 | 硬度HRC | 抗弯强度GPa | 热硬性
℃ | 工艺性能 | 用 途 |
碳素工具钢 | 60-65 | 2.16 | 200-250 | 热成型 | 手工刀具 |
合金工具钢 | 60-65 | 2.35 | 300-400 | 同上 | 低速刀具 |
高速钢 | 63-70 | 1.9-4.4 | 600-700 | 同上 | 中速刀具 |
硬质合金 | 89-93 | 1.0-2.2 | 800-1000 | 烧结成型 | 高速刀具 |
陶瓷材料 | 91-95 | 0.4-0.9 | 1100-1200 | 同上 | 连续精加工刀具 |