金属材料与热处理刀具材料课件.ppt

2005-4-22 《金属切削原理与刀具》 内 容 安 排 一、概 述 刀具材料是指刀具上 参与切削部分的材料。 刀具的切削部分不但 要求具有一定的几何 形状，还要求有相应 的刀具材料。目前广泛应用的刀具材料有高速钢和硬质 合金。  （一）高的硬度和良好的耐磨性 （二）高的强度和韧性 （三）高的耐热性 （四）良好的工艺性 总之，刀具应具备的性能主要就这四个方面，当然还有经济性、切削性能的可预测性等要求。  三、常用刀具材料 目前在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷等。 一）碳素工具钢 碳素工具钢是一种含C量较高的优质钢（含C一般为0.65～1.35%）。 1、常用牌号有 T7A、T8A……T13A等 2、主要性能 淬火后硬度较高，可达HRC61～65；红硬性为200℃～250℃，价格低廉，不耐高温，切削速度因此而不能提高，允许切削速度VC≤10m/min,只能制作低速手用刀具，如板牙、锯条、锉等。 二）合金工具钢 在碳素工具钢中加入一定量的铬（Cr）、钨（W）、锰（Mn）等合金元素，能够提高材料的耐热性、耐磨性和韧性，同时还可以减少热处理时的变形。 1、主要牌号有 9SiCr CrWMn 2、主要性能 淬火后的硬度可达HRC61～65，红硬性为300℃～400℃，允许切削速度Vc=10～15m/min,制作低速、形状比较复杂、要求淬火后变形小的刀具。如板牙、拉刀、手用铰刀（孔的精加工）等。 三）高速钢 高速钢是一种高合金工具钢，钢中含有W、Mo、Cr、V等合金元素。 (一)高速钢的性能  （二）高速钢的分类  四）硬质合金 硬质合金 = 硬质相（TiC或WC） + 粘结相（Co、Ni、Mo等，其中Co 比较常用） （一）主要性能   2、钨钴钛类硬质合金（YT）：硬质相（WC+TiC）+粘结相（Co） ①常用牌号：YT5、YT14、YT15、YT30（数字表示TiC的百分含量） ②应用： 主要用于加工钢材及有色金属，一般不用与加工含Ti的材料,如1Cr15Ni9Ti,Ti与Ti的亲合力较大，使刀具磨损较快。 （二）立方氮化硼 它是一种人工合成的新型刀具材料。它是立方氮化硼在高温、其硬度很高，可达8000～9000HV,仅次于金刚石，并具有很好的热稳定性，可承受1000℃以上的切削温度，它的最大的优点是在高温1200℃～1300℃时也不会与铁族金属起反应。因此既能胜任淬火钢、冷硬铸铁的粗车和精车，又能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削。 （三）金刚石 分为人造和天然两种，是目前已知最硬的，硬度约为HV10000,故其耐磨性好，不足之处是抗弯强度和韧性差，对铁的亲和作用大，故金刚石刀具不能加工黑色金属，在800℃时，金刚石中的碳与铁族金属发生扩散反应，刀具急剧磨损。金刚石价格昂贵，刃磨困难，应用较少。主要用作磨具及磨料，有时用于修整砂轮。 金刚石砂轮 填空题填空题:51刀具切削部分材料必须具备( ).( ).( ).( ).( ) 切削性能。 高的硬度丶高的耐磨性丶足够强度和韧性丶高的耐热性丶良好的工乧性52. 刀具材料有( ).( ).( ).( ).( ).( ) 。 碳素工具钢丶合金工具钢丶高速钢丶硬质合金丶陶瓷丶超硬刀具材料53. 一般刀具柄部材料选用( ) 。 45钢54. 高速钢工艺性能较能加工制成( ) 齿轮刀具55. 高性能高速钢是在普通高速钢中加入( ) 钴丶钒丶铝56. 秎未冶金高速钢是杷炼好的高速钢钢水置于保护气罐中, 用高压氩气雾化成细小粉末, 用高温高压( )。 压制而成57. 采用真空溅射的方法在刀具表面涂覆层碳化钛或氮化钛( )。 堤高刀具耐用度 填空题58. 硬质合金的性能( ).( )。 硬度高丶熔点高59. 钨钴类硬质合金由( )