① 高硬度:硬質(zhì)合金刀具是由硬度和熔點很高的碳化物(稱硬質(zhì)相)和金屬粘結(jié)劑(稱粘接相)經(jīng)粉末冶金方法而制成的,其硬度達89~93HRA,遠高于高速鋼,在5400C時,硬度仍可達82~87HRA,與高速鋼常溫時硬度(83~86HRA)相同。硬質(zhì)合金的硬度值隨碳化物的性質(zhì)、數(shù)量、粒度和金屬粘接相的含量而變化,一般隨粘接金屬相含量的增多而降低。在粘接相含量相同時,機械刀具生產(chǎn),YT類合金的硬度高于YG類合金,添加TaC(NbC)的合金具有較高的高溫硬度。
② 抗彎強度和韌性:常用硬質(zhì)合金的抗彎強度在900~1500MPa范圍內(nèi)。金屬粘接相含量越高,則抗彎強度也就越高。當粘接劑含量相同時,刀具貴不貴,YG類(WC-Co)合金的強度高于YT類(WC-TiC-Co)合金,并隨著TiC含量的增加,強度降低。硬質(zhì)合金是脆性材料,常溫下其沖擊韌度僅為高速鋼的1/30~1/8。
對刀具進行涂層處理是提高刀具性能的重要途徑之一。涂層刀具的出現(xiàn),使刀具切削性能有了重大突破。涂層刀具是在韌性較好刀體上,涂覆一層或多層耐磨性好的難熔化合物,它將刀具基體與硬質(zhì)涂層相結(jié)合,從而使刀具性能大大提高。涂層刀具可以提高加工效率、提高加工精度、延長使用壽命、降低加工成本。
新型數(shù)控機床所用切削刀具中有80%左右使用涂層刀具。涂層刀具將是今后數(shù)控加工領(lǐng)域中重要的刀具品種。
涂層刀具在數(shù)控加工領(lǐng)域有巨大潛力,臺州機械刀具,將是今后數(shù)控加工領(lǐng)域中重要的刀具品種。涂層技術(shù)已應用于立銑刀、鉸刀、鉆頭、復合孔加工刀具、齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀、成形拉刀及各種機夾可轉(zhuǎn)位刀片,滿足高速切削加工各種鋼和鑄鐵、耐熱合金和有色金屬等材料的需要。
立方氮化硼的硬度雖略次于金剛石,但卻遠遠高于其他高硬度材料。CBN的突出優(yōu)點是熱穩(wěn)定性比金剛石高得多,可達1200℃以上(金剛石為700~800℃),另一個突出優(yōu)點是化學惰性大,刀具哪家好,與鐵元素在1200~1300℃下也不起化學反應。立方氮化硼的主要性能特點如下。
① 高的硬度和耐磨性:CBN晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似,具有與金剛石相近的硬度和強度。PCBN特別適合于加工從前只能磨削的高硬度材料,能獲得較好的工件表面質(zhì)量。② 具有很高的熱穩(wěn)定性:CBN的耐熱性可達1400~1500℃,比金剛石的耐熱性(700~800℃)幾乎高l倍。PCBN刀具可用比硬質(zhì)合金刀具高3~5倍的速度高速切削高溫合金和淬硬鋼。③ 優(yōu)良的化學穩(wěn)定性:與鐵系材料到1200—1300℃時也不起化學作用,不會像金剛石那樣急劇磨損,這時它仍能保持硬質(zhì)合金的硬度;PCBN刀具適合于切削淬火鋼零件和冷硬鑄鐵,可廣泛應用于鑄鐵的高速切削。④ 具有較好的熱導性:CBN的熱導性雖然趕不上金剛石,但是在各類刀具材料中PCBN的熱導性僅次于金剛石,大大高于高速鋼和硬質(zhì)合金。⑤ 具有較低的摩擦系數(shù):低的摩擦系數(shù)可導致切削時切削力減小,切削溫度降低,加工表面質(zhì)量提高。
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