机械制造技术 教学课件 ppt 作者 赵艳红 张景耀 主编 张海华 副主编2.ppt

2、硬质合金 由难熔金属化合物（如WC、TiC）和金属粘结剂（Co）经粉末冶金法制成。 因含有大量熔点高、硬度高、化学稳定性好、热稳定性好的金属碳化物，硬质合金的硬度、耐磨性和耐热性都很高。硬度可达HRA89～93，在800～1000 °C还能承担切削，耐用度较高速钢高几十倍。当耐用度相同时，切削速度可提高4～10倍。 ⑴ 钨钴类（YG类） 主要成分： 常用牌号：YG3、YG3X、YG6、YG8; 数字表示含钴量：如：YG3含钴量0.3％、YG8含钴量0.8％，含钴量越高，刀具材料的抗弯强度就越大，但硬度和耐磨性下降。 性能特点：抗弯强度高，耐冲击；材料的导热性能好，有利于降低切削区的切削温度；但硬度和耐热性比YT类硬质合金低。 用途：常用于铸铁、不锈钢、高温合金和有色金属工件材料的切削加工。 性能特点：硬度、耐磨性和耐热性比YG类硬质合金高，但材料的抗弯强度低，不耐冲击。 用途：常用于一般钢料的工件材料的切削加工，适用于切削比较平稳的场合。 ⑶ 通用硬质合金（YW类） 主要成分： 常用牌号：YW1、YW2 ① 涂层刀具材料 在硬质合金基体或高速钢刀具基体上，涂抹一薄层耐磨性高的难熔金属化合物而获得的。常用的涂层材料有TiC、TiN、Al2O3等。 涂层刀具有较高的耐磨性和抗月牙洼磨能力；有低的摩擦系数，可提高刀具的耐用度（提高硬质合金耐用度1～3倍，高速钢刀具耐用度2～10倍）。 但锋利性、韧性、抗剥落性、抗崩刃性及成本昂贵之弊。 其它刀具材料 ②人造金刚石：很适于精密加工。但其热稳定性差，切削温度不宜超过700～800℃；强度低、脆性大、对振动敏感，只宜微量切削；与铁有极强的化学亲合力，不适于加工黑金属。目前主要用于磨具和磨料，对有色金属及非金属材料进行高速精细车削及镗孔；加工铝合金、铜合金时，切削速度可达800～3800m/min。 。 ③立方氮化硼（CBN）硬度与耐磨性仅次于金刚石，一般用于高硬度、难加工材料的精加工。 * * 1.2.1刀具材料应具备的性能 1.2 刀具材料 1．高的硬度 2．高的耐磨性 3．高的耐热性 4．足够的强度和韧性 5．良好的工艺性 6．良好的热物理性能和耐热冲击性能 1.2.2 常用的刀具材料 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、陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。 只用于手动或低速机动刀具，如丝锥、板牙、拉刀等 2.45~2.75 250~300 60~65HRC (81~83HRA) 9CrSi CrWMn 等 合金工具钢 只用于手动刀具，如手动丝锥、板牙、铰刀、锯条、锉刀等 可冷热可工成形，工艺性能良好，磨削性好，须热处理 2.45~2.75 ~200 60~64HRC （81~83HRA） T8A T10A T12A 碳素工具钢 用途 工艺性能 抗弯强度/GPa 维持切削性能的最高温度/ 0 C 硬度 牌号 种类 车刀刀头大部分采用硬质合金，铣 刀、钻头、滚刀、丝锥等亦可镶刀片使用。钨钻类另加工铸铁，非铁金属；钨钻类加工碳素钢、合金钢、淬硬等 压制烧结后使用，不能冷热加工，多镶片使用，无须热处理 800~1000 89~94HRA 钨钴类： YG3，YG6，YG8 钨钴钛类 YT5，YT15，YT30 硬质合金 用于各种刀具，特别是形状较复杂的刀具，如钻头、铣刀、拉刀、齿轮刀具、丝锥、板牙、刨刀等 可冷热可工成形，工艺性能良好须热处理，磨削性好，但高钒类较差 540~600 62~70HRC (82~87HRA) W18Cr4V W6Mo5Cr4V2AI W10Mo4Cr4V3AI 高速钢 用途 工艺性能 维持切削性能的最高温度/ 0 C 硬度 牌号 种类 压制烧结后使用，不能冷热加工，多镶片使用，无须热处理 用于非铁金属的高精度、小表面化粗糙度切削，700~8000C时易炭化 用天然金刚石砂轮刃磨困难 10000HV 金刚石 用于硬度、强度较高材料的精加工。在空气中达13000C时仍保持稳定 压制烧结而成，可用金刚石砂轮磨削 7300~9000HV 立方氮化硼 多用于车刀，性脆，适于连续切削 0.441 ~0.833 1200 91~94HRA 陶瓷材料 1、高速钢 ①钨钢 典型牌号为W18Cr4V（简称W18）。含W18％、Cr4%、V1％。有良好的综合性能，可以制造各种复杂刀具。但热塑性差，很难用作热成形方法制造的刀具（如热轧钻头）。 ②钨钼钢 典型牌号为W6Mo5Cr4V2Al（简称M2）具有良好的机械性能，可做尺寸较小、承受冲击力较大的刀具；热塑性特别好，更适用于制造热轧钻头等；磨加工性也好，目前各国广为应用。 YG3和YG3X ：含钴量相对较少，硬度较高，耐磨性好，适用于精