常用刀具材料分类特点及应用.docVIP

- .. - -可修编. - -- - . -考试资料- 金属切削原理读书报告 常用刀具材料分类 特点及应用 ： 班级： 学号： 2021年5月7日 摘要 本文在阅读有关论文和专著的根底上对现阶段常用的刀具材料进展了总结和分析，总结出了碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、瓷、金刚石、立方碳化硼等刀具材料的特点及应用围，同时针对几种常见的切削工序中刀具材料的应用做了简单的分析。 - . -考试资料- 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 摘要1 1刀具材料的开展历史 2 2 常用刀具材料及特点 2 2.1 碳素工具钢 2 2.2 合金工具钢 3 2.3 高速钢 4 2.4 硬质合金 5 2.5 瓷 7 2.6 超硬材料 9 3 刀具材料的典型应用 10 3.1 工件材料与刀具材料 10 3.2 加工条件与刀具材料 11 4 总结 11 5 参考文献 12 1刀具材料的开展历史[1] 刀具材料的开展在人类的生活、生产中有着很大的重要性。 18世纪中叶, 在欧洲出现了工业革命以后, 切削刀具一直是用碳素工具钢制造, 其成分与现代的T10、T12相近。1865年，英国罗伯特?墨希特创造了合金工具钢，其牌号有9CrSi、CrWMn等。随着对加工效率要求的提高，新的刀具材料在不断更新。1898年，美国机械工程师泰勒和冶金工程师怀特创造了高速钢。进入20世纪，人们不断寻求新型刀具材料。20世纪20年代中期到30年代初，出现了钨钴类和钨钛类硬质合金。然而硬质合金刀具仍不能满足现代高硬度工件材料的超精细加工的要求，于是更新的刀具材料相继出现。20世纪30年代出现了氧化铝瓷，后来又有氦化硅瓷到50年代和60年代又制造出人造立方氮化硼和人造聚晶金刚石。 总而言之，20世纪中，刀具材料开展的速度比过去快得多，其种类、类型、数量和性能均有大幅度的开展。 2 常用刀具材料及特点 对于金属切削刀具来说，切削过程中要承受很大的压力，同时会与工件、切屑相互接触的外表产生摩擦力，切削产生的热量使得刀具温度上升，产生一定的热应力。因此刀具材料应能满足这样几个要求：高的硬度和耐磨性、足够的强度和韧性、良好的热物理性能和耐热冲击性能、良好的工艺性以及经济性。目前在机械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、瓷、金刚石和立方氮化硼等。[2]不同刀具材料的性能有所不同，因此在应根据具体的切削条件选择适宜的刀具材料。下面将分别介绍每种刀具材料。 2.1 碳素工具钢 按照GB/T13304?钢分类?第1局部“钢按化学成分分类〞，碳素工具钢属于 非合金钢。按照标准第2局部“钢按主要质量等级和主要性能及使用特性分类〞，碳素工具钢属于特殊质量非合金钢。碳素工具钢牌号及化学成分见表1 表1 碳素工具钢牌号及化学成分[3] 序号 牌号 化学成分〔质量分数〕/% C Mn Si 1 T7 0.65~0.74 ≤0.40 ≤0.35 2 T8 0.75~0.84 3 T8Mn 0.80~0.90 0.40~0.60 4 T9 0.85~0.94 ≤0.40 5 T10 0.95~1.04 6 T11 1.05~1.14 7 T12 1.15~1.24 8 T13 1.25~1.35 注：高级优质钢在牌号后面加〞A〞。 碳素工具钢价廉易得，易于锻造成形，切削加工性也比拟好。碳素工具钢的主要缺点是淬透性差，需要用水、盐水或碱水淬火，畸变和开裂倾向性大，耐磨性和热强度都很低。因此，碳素工具钢只能用来制造一些小型手工刀具或木工刀具，以及精度要求不高、形状简单、尺寸小、负荷轻的小型冷作模具，如用来制造小冲头、剪刀、冷冲模、冷镦模等。 2.2 合金工具钢 合金工具钢，是在碳素工具钢根底上参加铬、钼、钨、钒等合金元素以提高淬透性、韧性、耐磨性和耐热性的一类钢种。它主要用于制造量具、刃具、耐冲击工具和冷、热模具及一些特殊用途的工具。表2列举的为合金工具钢中量具刃具用钢的牌号和化学成分。 表2 量具刃具用钢的