硬質(zhì)合金刀具材料選用的綜合考慮因素

              發(fā)布時(shí)間:2020-11-20 03:13:17

                硬質(zhì)合金刀具材料選用的綜合考慮因素
                硬質(zhì)合金刀具是使用較為廣泛的一類高速加工刀具材料

              ,此類材料是通過(guò)粉末冶金工藝生產(chǎn)的,由硬質(zhì)碳化物(通常為碳化鎢WC)顆粒和質(zhì)地較軟的金屬結(jié)合劑組成
              。目前
              ,有數(shù)百種不同成分的WC基硬質(zhì)合金,它們中大部分都采用鈷(Co)作為結(jié)合劑
              ,鎳(Ni)和鉻(Cr)也是常用的結(jié)合劑元素
              ,另外還可以添加其他一些合金元素。
                硬質(zhì)合金刀具在兼具硬度和韌性方面具有獨(dú)到優(yōu)勢(shì)
              。碳化鎢(WC)本身具有很高的硬度(超過(guò)剛玉或氧化鋁)
              ,而且在工作溫度升高時(shí)其硬度也很少下降。但是
              ,它缺乏足夠的韌性
              ,而這對(duì)于切削刀具是必不可少的性能。為了利用碳化鎢的高硬度
              ,并改善其韌性
              ,人們利用金屬結(jié)合劑將碳化鎢結(jié)合在一起,從而使這種材料既具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)高速鋼的硬度
              ,同時(shí)又能夠承受在大多數(shù)切削加工中的切削力
              。此外,它還能承受高速加工所產(chǎn)生的切削高溫

                如今
              ,幾乎所有的刀具和刀片都采用了涂層,因此
              ,基體材料的作用似乎顯得不太重要了
              。但實(shí)際上,正是硬質(zhì)合金刀具材料的高彈性系數(shù)(衡量剛度的指標(biāo)
              ,室溫彈性系數(shù)約為高速鋼的三倍)為涂層提供了不變形的基底
              。硬質(zhì)合金基體還能提供所需要的韌性
              。這些性能都是硬質(zhì)合金刀具材料的基本特性,但也可以在生產(chǎn)硬質(zhì)合金粉體時(shí)
              ,通過(guò)調(diào)整材料成分和微觀結(jié)構(gòu)而定制材料性能

                硬質(zhì)合金刀具在切削加工中起關(guān)鍵作用,是裝備制造業(yè)的重要組成部分
              ,決定著制造業(yè)中零件的加工效率
              、精度
              、質(zhì)量和成本
              。我國(guó)的刀具制造業(yè)現(xiàn)在正由傳統(tǒng)的粗放規(guī)模生產(chǎn)向現(xiàn)代的技術(shù)精密型發(fā)展,高端刀具是以鎢鋼刀具
              ,硬質(zhì)合金刀具等為發(fā)展主流

                為了便于制造,硬質(zhì)合金刀具材料應(yīng)有良好的工藝性
              ,如鑄造
              、熱處理及磨削加工機(jī)能。當(dāng)然在制造和選用時(shí)應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性
              。當(dāng)前超硬材料及涂層刀具材料用度都較貴
              ,但其使用壽命很長(zhǎng),在成批大量出產(chǎn)中
              ,分?jǐn)偟矫總€(gè)零件中的用度反而有所降低
              。因此硬質(zhì)合金刀具在選用時(shí)一定要綜合考慮:
                1.先,要有良好的力學(xué)性能
              。一般說(shuō)來(lái)
              ,硬質(zhì)合金刀具材料的硬度越高,耐磨性也越好
              。此外
              ,硬質(zhì)合金刀具切削部分要承受很大的切削力和沖擊力。因此
              ,硬質(zhì)合金刀具材料必須要有足夠的強(qiáng)度和韌性

                2.其次,要有良好的耐熱性和導(dǎo)熱性
              。硬質(zhì)合金刀具材料的導(dǎo)熱性越好
              ,切削時(shí)產(chǎn)生的熱量越容易傳導(dǎo)出去,從而降低切削部分的溫度
              ,減輕刀具磨損

                3.當(dāng)然要從經(jīng)濟(jì)的角度考慮。硬質(zhì)合金在滿足加工要求的前提下應(yīng)考慮刀具選擇的經(jīng)濟(jì)性
              ,對(duì)于硬質(zhì)合金刀具來(lái)講
              ,一般情況下國(guó)產(chǎn)刀具價(jià)格低于進(jìn)口刀具