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硬質(zhì)合金刀具的種類

按主要化學(xué)成分區(qū)分，硬質(zhì)合金可分為碳化鎢基硬質(zhì)合金和碳(氮)化鈦(TiC(N))基硬質(zhì)合金。

碳化鎢基硬質(zhì)合金包括鎢鈷類(YG)、鎢鈷鈦類(YT)、添加稀有碳化物類(YW)三類，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，主要成分為碳化鎢 (WC)、碳化鈦(TiC)、碳化鉭(TaC)、碳化鈮(NbC)等，常用的金屬粘接相是Co。

碳(氮)化鈦基硬質(zhì)合金是以TiC為主要成分(有些加入了其他碳化物或氮化物)的硬質(zhì)合金，常用的金屬粘接相是Mo和Ni。

ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)將切削用硬質(zhì)合金分為三類：K類，包括Kl0～K40，相當(dāng)于我國(guó)的YG類(主要成分為WC．Co)。

P類，包括P01～P50，相當(dāng)于我國(guó)的YT類(主要成分為WC．TiC．Co)。M類，包括M10～M40，相當(dāng)于我國(guó)的YW類(主要成分為WC-TiC-TaC(NbC)-Co)。各個(gè)牌號(hào)分別以01～50之間的數(shù)字表示從高硬度到韌性之間的一系列合金。

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視頻作者：馬鞍山市金菲硬質(zhì)合金刀具有限公司

具有不同物理性能的機(jī)械刀具，如，高導(dǎo)熱和低熔點(diǎn)的高速鋼、高熔點(diǎn)和低熱脹的ceramic刀具、高導(dǎo)熱和低熱脹的金剛石刀具等，所適合加工的工件材料有所不同。加工導(dǎo)熱性差的工件時(shí)，應(yīng)采用導(dǎo)熱較好的刀具材料，以使切削熱得以迅速傳出而降低切削溫度。金剛石由于導(dǎo)熱系數(shù)及熱擴(kuò)散率高，切削熱容易散出，不會(huì)產(chǎn)生很大的熱變形，這對(duì)尺寸精度要求很高的精密加工刀具來說尤為重要。

① 各種刀具材料的耐熱溫度：金剛石刀具為700～8000C、PCBN刀具為13000～15000C、ceramic刀具為1100～12000C、TiC(N)基硬質(zhì)合金為900～11000C、WC基超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金為800～9000C、HSS為600～7000C。

② 各種刀具材料的導(dǎo)熱系數(shù)順序：PCD>PCBN>WC基硬質(zhì)合金>TiC(N)基硬質(zhì)合金>HSS>Si3N4基陶瓷>A1203基陶瓷。

③ 各種刀具材料的熱脹系數(shù)大小順序?yàn)椋篐SS>WC基硬質(zhì)合金>TiC(N)> A1203基陶瓷>PCBN>Si3N4基陶瓷>PCD。

④ 各種刀具材料的抗熱震性大小順序?yàn)椋篐SS>WC基硬質(zhì)合金>Si3N4基陶瓷>PCBN>PCD>TiC(N)基硬質(zhì)合金>A1203基陶瓷。

超硬材料機(jī)械刀具的種類與性能分析

CVD 金剛石中不含任何金屬催化劑，其熱穩(wěn)定性和硬度在很大程度上近似于天然金剛石。CVD 金剛石具有很強(qiáng)的抗磨損性和極高的硬度，是目前世界上公認(rèn)的硬刀具材料。除此之外，CVD 金剛石還具有摩擦系數(shù)小、熱導(dǎo)率高、切割效果好等諸多優(yōu)點(diǎn)， 在進(jìn)行金屬和非金屬材料切割方面都具有很好的效果。但是CVD 金剛石的熱穩(wěn)定性較差，而且硬度有余，韌性不足，在長(zhǎng)期切割產(chǎn)生高溫的情況下容易出現(xiàn)碳化現(xiàn)象，不能用于硬質(zhì)合金、鋼鐵合金等材料的加工。

   聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具，按照其構(gòu)成成分的不同，可以分為聚晶立方氮化硼復(fù)合片、整體聚晶立方氮化硼刀具以及電鍍立方氮化硼刀具三種類型。其中，聚晶立方氮化硼是目前應(yīng)用較為廣泛的一種超硬刀具材料，具有極高的耐磨性和熱穩(wěn)定性，適用于目前多數(shù)機(jī)械加工操作，而且其材料來源較為廣泛，制造成本相對(duì)于金剛石要低，因此成為了機(jī)械加工刀具材料的主流選擇。人造聚晶金剛石是在高溫高壓狀態(tài)下，加入金屬凝結(jié)劑將金剛石單晶體材料結(jié)合形成的一種材料。在硬度方面，處于CVD 金剛石和天然金剛石之間，但是其韌性要高于兩

者，同時(shí)還具有較好的兼容性和可焊性。目前人造聚晶金剛石多用于精密小型部件的加工切割。

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