表面加工中各类刀具材料的主要性能
主要介绍在金属表面加工中常用的各类刀具材料的主要性能参数、适用范围等。
种类 |
硬度 |
维持切削性能的最高温度/ºC |
抗弯强度 |
冲击韧性 |
导热系数λ/W·m-1·ºC-1 |
线胀系数a×10-6/ ºC-1 |
弹性模量E×104/N·mm-2 |
工艺性能 |
适用范围 | |
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低速工具钢 |
60～64HRC（81～83HRA） |
～200 |
2500～2800 |
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67.4 |
11.72 |
20 |
可冷、热加工成型，加工性能良好，刃口可磨得相当锋利。但热处理淬透性差、变形大、易淬裂 |
一般仅用于手丝锥、手铰刀、扳牙、锯条、锉刀等手动刀具或加工轻合金的机动刀具 | |
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中速工具钢 |
60～65HRC（81～83.5HRA） |
250～300 |
2500～2800 |
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20 |
可冷、热加工成型，加工性能良好，但热处理淬透性好、变形小 |
一般只用于手动或刃形较复杂的低速机动刀具，如丝锥、扳牙、拉刀等 | |
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高速工具钢 |
62～69HRC（82～87HRA） |
540～650 |
3500～4500 |
10～50 |
20.9～29.3 |
12～12.6 |
21 |
可冷、热加工成型，加工性能良好，但高钒高速钢可磨性差 |
广泛适用于各种刀具，特别是切削刃形状较复杂的刀具 | |
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硬质合金 |
钨钴类 |
89.5～91HRA |
800～900 |
1100～1500 |
2～4 |
79.6～87.9 |
4.1～4.5 |
60～69 |
不能冷、热加工成型，刀片压制烧结后无需热处理就能使用，用碳化硅砂轮磨削易造成磨削应力及裂纹，钨钛钴类合金的可磨性及可焊性比钨钴类合金略差 |
目前车刀大都采用硬质合金，其他如钻头、铣刀、齿轮工具、丝锥等也可以镶片或整体结构形式使用。钨钛钴类合金适用于加工钢材；钨钴类合金适用于加工铸铁及有色金属材料 |
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钨钛钴类 |
89.5～92.5HRA |
900～1000 |
900～1300 |
0.3～0.7 |
20.9～62.8 |
6.0～6.5 |
41～60 | |||
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陶瓷材料 |
91～94HRA |
>1200 |
450～850 |
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19.3～25.1 |
7～8.2 |
35～42 |
压制烧结而成，无需热处理就能使用。可焊性、可磨性差。都采用镶片形式使用 |
适用于连续切削的精加工及半精加工的车刀 | |
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热压氢化硅 |
2000HV |
1300 |
750～850 |
0.4 |
23.9～38.1 |
1.75～2.74 |
30 |
压制烧结而成，无需热处理。可用金刚石砂轮或立方氮化硼砂轮磨削 |
适用于高硬度材料的精加工及半精加工 | |
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立方氮化硼（CBN） |
8000～9000HV |
1400 |
420 |
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3.5 |
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压制烧结而成，可用金刚石砂轮磨削 |
用作磨料或高硬度、高强度材料的精车刀 | |
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金刚石 |
10000HV |
700～800 |
300 |
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146.5 |
1.18 |
72～93 |
刃磨困难 |
用作磨料或有色金属的高精度、低粗糙度的车削
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