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上海大学刀具材料—硬质合金机电工程与自动化学院1

上海大学1.刀具材料?1.1刀具材料的定?在金属切削加工程中刀具切削部分直接担切削工作，所以刀具材料通常是指刀具切削部分的材料?1.2刀具材料的影响作用?生率高低，刀具消耗，加工成本，加工精度，表面量等等2

上海大学?1.3刀具材料具的性能?1）高的硬度和良好的耐磨性?2）足的度和性?3）高的耐性?4）良好的物理性和耐冲性能?5）良好的工性?6）3

上海大学1-1刀具材料的展情况4

上海大学2.硬合金随着工业的发展需求，工具钢（碳素工具钢、合金工具钢、高速钢）已经不能满足行业对高效率加工、高质量加工和难加工材料的加工要求，因此20世纪20到30年代行业领域发明了钨钴钛类硬质合金。5

上海大学?2.1硬合金的性能特点硬质合金是由高硬度、高熔点的金属碳化物（WC、TiC等）微粉和金属黏Co、Ni、Mo等）高成形，并在1500℃左右的高温下而成的粉末冶金制品。硬合金的硬度高达89～94HRA，耐磨性很好，能切削淬火等硬度高的材料。硬合金的耐性800～1000℃，切削速度可达100m/min以上，但其抗弯度低、性差、怕冲和振，制造工性差。6

上海大学2-1各类刀具材料的物理力学性能7

上海大学2-2常用硬质合金刀具材料的性能8

上海大学2-3各刀具材料的硬度与性9

上海大学2-53mm钨钢整体硬质合金铣刀2-4钨钢可拆卸式刀片10

上海大学?2.2切削用硬合金的分及号2-6切削工具用硬质合金分类11

上海大学硬质合金的牌号12

上海大学?2.3常用硬合金分?ISO将切削用硬合金分三：?K：主要成分WC-C，我国YG?P：主要成分WC-TiC-CO，我国YTO?M：主要成分WC-TaC(NbC)-CO，我国的YW13

上海大学我国切削用硬合金的分：①硬合金（YG）（WC+CO）②合金（YT）（WC-TiC-CO）③）合金（YA）（WC-TaC(NbC)-CO）④（）合金（YW）（WC-TiC-Ni-Mo）以上四种硬合金的主要成分都是WC，故称WC基硬质合金。⑤碳化基硬合金（YN）14

上海大学·?2.4新型硬合金?1）晶粒、超晶粒硬合金特点：使用细晶粒，加抑制剂，采用新进的烧结工艺，多用于YG类合金，可以较大提高硬度、耐磨性、抗弯强度和韧性。超细晶粒整体硬质合金涂层精密铣刀可用于加工高硬度难加工材料。15

上海大学?2）涂硬合金特点：它将韧性材料和耐磨性材料通过涂层有机的结合在一起，可以使寿命提高2~5倍硬质合金涂层刀具16

上海大学?3）高速基硬合金特点：以TiC或WC为硬质相，以高速钢为联接相，用粉末冶金方法制成，性能介于高速钢与硬质合金之间。可用于制造钻头、铣刀等复杂刀具。但其导热性差，容易过热，切削时要充分冷却，不适于高速切削2-11高速钢基硬质合金铣刀17

上海大学3.新型硬合金研究情况?1）高速、高效、高精度是当今数控切削加工技展的方向;而高速切削是一复的系工程，及机床刀具和材料等多域的集成和新。高数控机床是基，高性能刀具是关，硬合金材料刀具性能的提高提供了物保障。?2）一品牌有瑞典山德Sandvik,以色列依斯卡ISCAR,美国肯金属KennaMetal等;二品牌有日本三菱,中国株洲石牌,德国瓦等,三品牌有台,国以及国内的城牌,株洲精牌,清河金牌18

上海大学?3）超晶硬合金(晶粒度≤0.5μm)性能异，制相成熟，是高性能的硬合金刀具材料。（厦金特种合金有限公司和国家材料程技中心）?4）硬合金涂刀具：（CVD和PVD技）19

上海大学4.硬合金刀具市情况1）我国机床刀具目前的年售大145元，其中硬合金刀具所占的比重不足25%，但国内制造所需的硬合金刀具已占据刀具的50%以上。2）一个工件成本构成：工件成本比例图20

上海大学3）质量与服务落后等原因造成国产硬质合金刀具市场占有率低中国已成世界上最大的机床消国，刀具来看，硬合金刀具的量近年持增，而高速刀具开始呈下降。硬合金的出口量均着增，主要的出口象洲，其洲，然后北美及其他地区。分析案例：国硬合金可位刀具的市低于口刀具，主要原因有：（1）品量意不。21

上海大学（2）售前售后服不完善。（3）小作坊生方式仍占很大比重。（4）高速加工被普遍是提高量、降低制造成本的加工技。就在的展形看，刀具材料合金代表的展代。与高速相比，硬合金具有更好的性能和更高的切削效率，它和超硬材料一起，是代切削技高效加工的重要保。要快速展，就行行整，加快生基地的程建。22

上海大学5.参考文献?[1]金属切削原理及刀具，武文革、辛志杰?[2]机械制造技基，熊良山、、?[3]高性能硬合金刀具材料的研究与开，吴冲、洪波、守，2012年第4