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数控车床各 类刀具材料的特性和用途1
时间:2012-6-21 阅读次数: 444210

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数控车床刀 具切削部分材料的种类很多,有金属材料和非金属材料之分,并可归纳为工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料四大类。
目前切削部 分常用的材料是高速工具钢和硬质合金等。
1.高速工具 钢。工具钢分碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢。碳素工具钢是指含碳量(质量分数)为0.65%~1.35%的优质高碳 钢,如TIOA和T12A等。在碳素 工具钢中再加入适量的合金元素如锰、铬、钨、硅和钒等,即称合金工具钢,如9SiCr、GCr15、CrWMn等。它们热 处理后的硬度较高,一般可达60一65HRC,但由于回 火温度较低,当切削温度超过其回火温度时,材料内部的金相组织发生相变,使其硬度显著下降而磨损,它们的耐热温度均在400C°以下。所以 主要用于制造一些低速的手动刃具,如手用丝锥、扳牙等,数控车床现在已经应用较少,所有下面只介绍被广泛应用的高速工具钢。
高速工具钢 是在碳素钢中加入较多的钨、钼、铬、钒等合金元素,它与碳素工具钢和合金工具钢相比,可提高切削速度1—3倍,由此被 称作高速工具钢,简称高速钢。
(1)高速钢的力 学性能。高速钢是一种含钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(v)等综合元素 较多的高合金工具钢。它的主要特点是具有较高的硬度(淬火后硬度 为63~70HRC)、强度和耐 磨性、较高的耐热性(540。C一600℃)和淬硬 性以及较好的工艺性能,便于制造和刃磨。
高速钢是一 种综合性能较好的刀具材料,在刃磨后,能获得锋利的切削刃,故又称之为“锋钢”。由于数控 车床刀具采用高速钢制造,因而刀具刃口强度和韧性高,故能承受较大的冲击载荷,所以目前高速钢仍是制造刀具,尤其是制造形状复杂刀具时较多使用的刀具材料。
高速钢按其 性能,可分为普通高速钢和高性能高速钢;按其化学成份来分,又可分为钨系高速钢和钨钼系高速钢。
(2)常用高速钢 的用途会根据各品牌高速钢的特点和成本因素来确定,它们的主要用途也各有侧重,现简单介绍如下:
1) W18Cr4V。综合性能 好,成本低,用途广泛。多用于制造精加工车刀、铣刀、钻头、铰刀、丝锥等常用刃具。
2) W6M05C14V2。强度和韧 性较好,多用于制造要求热塑性好和承受较大冲击而结构单薄的刀具,如轧制钻头等。
3) W12Cr4V4Mo。属高钒高 速钢,耐磨性较好,适于切削对刀具磨损大的材料,如高强度钢、不锈钢以及硬橡胶和塑料等。
4) W6M05Cr4V2AI。属含铝超 硬高速钢,称501钢。用于制 造铣刀、齿轮刀具和拉刀等精密成形刃具,刀具使用寿命较长,大约为W18Cr4V的l 5倍以上。
5) W10M04Cr4V3AI (5F6)。也属含铝 高速钢,力学性能与501钢相近。它 的突出特点是耐磨性能极好,刀具寿命为W18 04V的2倍以上。
6) W2M09CI4VC08。国际上典 型的牌号M42,是含钴的 超硬高速钢,常温和高温下的硬度很高,适于加工高强度的耐热钢、钛合金钢、奥氏体不锈钢等难以切削的材料,而且可磨性好,适于制作精密复杂的刀具。但冲击韧度较差,不宜在冲击切削条件下工作。
 

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