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硬质合金刀具材料选用的综合考虑因素

发布时间:2018/10/16 10:05:47   点击次数:199次

  硬质合金刀具材料选用的综合考虑因素
  硬质合金刀具是使用较为广泛的一类高速加工刀具材料,此类材料是通过粉末冶金工艺生产的,由硬质碳化物(通常为碳化钨WC)颗粒和质地较软的金属结合剂组成。目前,有数百种不同成分的WC基硬质合金,它们中大部分都采用钴(Co)作为结合剂,镍(Ni)和铬(Cr)也是常用的结合剂元素,另外还可以添加其他一些合金元素。
  硬质合金刀具在兼具硬度和韧性方面具有独到优势。碳化钨(WC)本身具有很高的硬度(超过刚玉或氧化铝),而且在工作温度升高时其硬度也很少下降。但是,它缺乏足够的韧性,而这对于切削刀具是必不可少的性能。为了利用碳化钨的高硬度,并改善其韧性,人们利用金属结合剂将碳化钨结合在一起,从而使这种材料既具有远远超过高速钢的硬度,同时又能够承受在大多数切削加工中的切削力。此外,它还能承受高速加工所产生的切削高温。
  如今,几乎所有的刀具和刀片都采用了涂层,因此,基体材料的作用似乎显得不太重要了。但实际上,正是硬质合金刀具材料的高弹性系数(衡量刚度的指标,室温弹性系数约为高速钢的三倍)为涂层提供了不变形的基底。硬质合金基体还能提供所需要的韧性。这些性能都是硬质合金刀具材料的基本特性,但也可以在生产硬质合金粉体时,通过调整材料成分和微观结构而定制材料性能。
  硬质合金刀具在切削加工中起关键作用,是装备制造业的重要组成部分,决定着制造业中零件的加工效率、精度、质量和成本。我国的刀具制造业现在正由传统的粗放规模生产向现代的技术精密型发展,高端刀具是以钨钢刀具,硬质合金刀具等为发展主流。
  为了便于制造,硬质合金刀具材料应有良好的工艺性,如铸造、热处理及磨削加工机能。当然在制造和选用时应综合考虑经济性。当前超硬材料及涂层刀具材料用度都较贵,但其使用寿命很长,在成批大量出产中,分摊到每个零件中的用度反而有所降低。因此硬质合金刀具在选用时一定要综合考虑:
  1.先,要有良好的力学性能。一般说来,硬质合金刀具材料的硬度越高,耐磨性也越好。此外,硬质合金刀具切削部分要承受很大的切削力和冲击力。因此,硬质合金刀具材料必须要有足够的强度和韧性。
  2.其次,要有良好的耐热性和导热性。硬质合金刀具材料的导热性越好,切削时产生的热量越容易传导出去,从而降低切削部分的温度,减轻刀具磨损。
  3.当然要从经济的角度考虑。硬质合金在满足加工要求的前提下应考虑刀具选择的经济性,对于硬质合金刀具来讲,一般情况下国产刀具价格低于进口刀具。


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