通用型高速钢。一般可分钨钢、钨钼钢两类。这类高速钢含加(C)为0.7%~0.9%。按钢中含钨量的不同,可分为含W为12%或18%的钨钢,含W为6%或8%的钨钼系钢,含W为2%或不含W的钼钢。通用型高速钢具有一定的硬度(63-66HRC)和耐磨性、高的强度和韧性、良好的塑性和加工工艺性,因此用于制造各种复杂刀具。
①钨钢:通用型高速钢钨钢的典型牌号为W18Cr4V,(简称W18),具有较好的综合性能,在6000℃时的高温硬度为48.5HRC,可用于制造各种复杂刀具。它有可磨削性好、脱碳敏感性小等优点,但由于碳化物含量较高,分布较不均匀,颗粒较大,强度和韧性不高。
②钨钼钢:是指将钨钢中的一部分钨用钼代替所获得的一种高速钢。钨钼钢的典型牌号是W6Mo5Cr4V2,(简称M2)。M2的碳化物颗粒细小均匀,强度、韧性和高温塑性都比W18Cr4V好。另一种钨钼钢为W9Mo3Cr4V(简称W9),其热稳定性略高于M2钢,抗弯强度和韧性都比W6M05Cr4V2好,具有良好的可加工性能。 按用途不同,高速钢可分为通用型高速钢和高性能高速钢。海东OSG数控刀具批发
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,现代仍是应用极广的刀具材料,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。沈阳数控刀具生产粗镗孔时一般选用机夹式双切削刃粗镗刀。
涂层刀具的特点:
①力学和切削性能好:涂层刀具将基体材料和涂层材料的优良性能结合起来,既保持了基体良好的韧性和较高的强度,又具有涂层的高硬度、高耐磨性和低摩擦系数。因此,涂层刀具的切削速度比未涂层刀具可提高2倍以上,并允许有较高的进给量。涂层刀具的寿命也得到提高。
②通用性强:涂层刀具通用性广,加工范围明显扩大,一种涂层刀具可以代替数种非涂层刀具使用。
③涂层厚度:随涂层厚度的增加刀具寿命也会增加,但当涂层厚度达到饱和,刀具寿命不再明显增加。涂层太厚时,易引起剥离;涂层太薄时,则耐磨性能差。
④重磨性:涂层刀片重磨性差、涂层设备复杂、工艺要求高、涂层时间长。⑤涂层材料:不同涂层材料的刀具,切削性能不一样。如:低速切削时,TiC涂层占有优势;高速切削时,TiN较合适。
高性能高速钢刀具主要有以下几大类:
①高碳高速钢。高碳高速钢(如95W18Cr4V),常温和高温硬度较高,适于制造加工普通钢和铸铁、耐磨性要求较高的钻头、铰刀、丝锥和铣刀等或加工较硬材料的刀具,不宜承受大的冲击。
②高钒高速钢。典型牌号,如,W12Cr4V4Mo,(简称EV4),含V提高到3%~5%,耐磨性好,适合切削对刀具磨损极大的材料,如纤维、硬橡胶、塑料等,也可用于加工不锈钢、高度强度的钢和高温合金等材料。
③钴高速钢。属含钴超硬高速钢,典型牌号,如W2Mo9Cr4VCo8,(简称M42),有很高的硬度,其硬度可达69~70HRC,适合于加工高度强度的耐热钢、高温合金、钛合金等难加工材料,M42可磨削性好,适于制作精密复杂刀具,但不宜在冲击切削条件下工作。
④铝高速钢。属含铝超硬高速钢,典型牌号,如W6Mo5Cr4V2Al,(简称501),6000℃时的高温硬度也达到54HRC,切削性能相当于M42,适宜制造铣刀、钻头、铰刀、齿轮刀具、拉刀等,用于加工合金钢、不锈钢、高度强度的钢和高温合金等材料。
⑤氮超硬高速钢。典型牌号,如W12M03Cr4V3N,简称(V3N),属含氮超硬高速钢,硬度、强度、韧性与M42相当。 在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。
切削刀具与加工对象的力学性能匹配问题主要是指刀具与工件材料的强度、韧性和硬度等力学性能参数要相匹配。具有不同力学性能的刀具材料所适合加工的工件材料有所不同。
①刀具材料硬度顺序为:金刚石刀具>立方氮化硼刀具>陶瓷刀具>硬质合金>高速钢。
②刀具材料的抗弯强度顺序为:高速钢>硬质合金>陶瓷刀具>金刚石和立方氮化硼刀具。
③刀具材料的韧度大小顺序为:高速钢>硬质合金>立方氮化硼、金刚石和陶瓷刀具。 用与金刚石制造方法相似的方法合成的第二种超硬材料——立方氮化硼(CBN)。海东OSG数控刀具批发
涂层刀具在数控加工领域有巨大潜力,将是今后数控加工领域中重要的刀具品种。海东OSG数控刀具批发
立方氮化硼的主要性能特点:立方氮化硼的硬度虽略次于金刚石,但却远远高于其他高硬度材料。CBN的突出优点是热稳定性比金刚石高得多,可达1200℃以上(金刚石为700~800℃),另一个突出优点是化学惰性大,与铁元素在1200~1300℃下也不起化学反应。立方氮化硼的主要性能特点如下:①高的硬度和耐磨性:CBN晶体结构与金刚石相似,具有与金刚石相近的硬度和强度。PCBN特别适合于加工从前只能磨削的高硬度材料,能获得较好的工件表面质量。②具有很高的热稳定性:CBN的耐热性可达1400~1500℃,比金刚石的耐热性(700~800℃)几乎高1倍。PCBN刀具可用比硬质合金刀具高3~5倍的速度高速切削高温合金和淬硬钢。③优良的化学稳定性:与铁系材料到1200~1300℃时也不起化学作用,不会像金刚石那样急剧磨损,这时它仍能保持硬质合金的硬度;PCBN刀具适合于切削淬火钢零件和冷硬铸铁,可广泛应用于铸铁的高速切削。④具有较好的热导性:CBN的热导性虽然赶不上金刚石,但是在各类刀具材料中PCBN的热导性只次于金刚石,大’大高于高速钢和硬质合金。⑤具有较低的摩擦系数:低的摩擦系数可导致切削时切削力减小,切削温度降低,加工表面质量提高。海东OSG数控刀具批发