紹興合金刀具-硬質(zhì)合金刀具-金菲刀具(多圖)：

切削刀具材料與加工對象的化學(xué)性能匹配

切削機(jī)械刀具材料與加工對象的化學(xué)性能匹配問題主要是指刀具材料與工件材料化學(xué)親和性、化學(xué)反應(yīng)、擴(kuò)散和溶解等化學(xué)性能參數(shù)要相匹配。材料不同的刀具所適合加工的工件材料有所不同。

① 各種刀具材料抗粘接溫度高低(與鋼)為：PCBN>陶瓷>硬質(zhì)合金>HSS。② 各種刀具材料防氧化溫度高低為：陶瓷>PCBN>硬質(zhì)合金>金剛石>HSS。③ 種刀具材料的擴(kuò)散強(qiáng)度大小(對鋼鐵)為：金剛石>Si3N4基陶瓷>PCBN>A1203基陶瓷。擴(kuò)散強(qiáng)度大小(對鈦)為：A1203基陶瓷>PCBN>SiC>Si3N4>金剛石。

控刀具材料的合理選擇

一般而言，PCBN、涂層硬質(zhì)合金及TiCN基硬質(zhì)合金刀具適合于鋼鐵等黑色金屬的數(shù)控加工；而PCD刀具適合于對Al、Mg、Cu等有色金屬材料及其合金和非金屬材料的加工。下表列出了上述刀具材料所適合加工的一些工件材料。

1.化學(xué)退涂

在對硬質(zhì)合金刀具(Ti，Cr)N多組元硬質(zhì)膜系退涂工藝進(jìn)行研究后，得到所用的退涂液濃度（wt%）為：葡萄糖酸鈉1.5%-3.5%，NaOH6.5%-10%，含30% H2O2的(wt%)20%-25%，十二烷基磺酸鈉0.2%-0.4%，三磷酸鈉0.2%-0.4%，剩余為蒸餾水，NaOH(wt%)：含30% H2O2的(wt%)為1∶3.5-1∶2，且二者之和必須為29%-33%(wt%)，同時(shí)要求十二烷基磺酸鈉(wt%)：三磷酸鈉(wt%)為1∶1-1∶0.7，且二者之和必須為0.4%-0.8%(wt%)。研究發(fā)現(xiàn)(Ti， Cr)N三組元硬質(zhì)膜的退除是沿著缺陷處以脫落方式退除，紹興合金刀具，并且后退除的膜層是沿著先退除的膜層邊緣繼續(xù)脫落，直到膜層退除干凈。對于(Ti，Al，Zr，硬質(zhì)合金刀具，Cr)N多組元硬質(zhì)膜、(Ti，Al，Cr)N四組元硬質(zhì)膜。

在關(guān)于電化學(xué)氮化鉻涂層剝離的研究文獻(xiàn)中，確定了一種三電極電解池中剝離單一涂層或復(fù)合涂層在堿性溶液中的方法，采用SCE電極、鉑電極、工作電極三個(gè)電極，氮化物涂層在電流的作用下具有較強(qiáng)的表面活性，產(chǎn)生更多的可溶成分，電解過程簡單易于控制，當(dāng)電流突然升高時(shí)，涂層完全剝離基體表面。此法退涂的表面均勻無點(diǎn)蝕。退涂的工件為陽極，室溫下在由磷酸、硫酸、丙三醇及去離子水混合組成的酸性電解液中進(jìn)行電解，直至類金剛石涂層退涂盡為止。該方法不僅能夠快速退除表面的類金剛石薄膜涂層，同時(shí)不對基體表面產(chǎn)生破壞性腐蝕，合金刀具哪家好，對工件尺寸及形狀改變微小，涂層退除之后能夠重新涂覆使用。

3.蝕刻退涂

主要利用離子束對硬質(zhì)涂層進(jìn)行照射蝕刻來進(jìn)行退涂。純機(jī)械的祛除硬質(zhì)涂層，不與基體和涂層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此不必考慮化學(xué)腐蝕引起的表面脆化等問題，但缺點(diǎn)是退涂速度緩慢、退涂效率低。

1) 高速鋼。高速鋼是一種加入了較多W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具鋼，其含碳量為0.7%——1.05%。高速鋼具有較高耐熱性，其切削溫度可達(dá)600℃，與碳素工具鋼及合金工具鋼相比，其切削速度可成倍提高。

2) 陶瓷。與硬質(zhì)合金刀具相比，陶瓷材料具有更高的硬度、紅硬性和耐磨性。陶瓷材料的缺點(diǎn)是脆性大、橫向斷裂強(qiáng)度低、承受沖擊載荷能力差，這也是近幾十年來人們不斷對其進(jìn)行改進(jìn)的重點(diǎn)。刀具材料可分為三大類：①氧化鋁基陶瓷。②氮化硅基陶瓷。③氧化鋁復(fù)合陶瓷。

3) 金屬陶瓷。金屬陶瓷的切削效率和工作壽命高于硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金刀具，加工出的工件表面粗糙度??；由于金屬陶瓷與鋼的粘結(jié)性較低，因此用刀具取代涂層硬質(zhì)合金刀具加工鋼制工件時(shí)，切屑形成較穩(wěn)定，在自動(dòng)化加工中不易發(fā)生長切屑纏繞現(xiàn)象，零件棱邊基本沒有毛刺。金屬陶瓷的缺點(diǎn)是抗熱震性較差，易碎裂，因此使用范圍有限。

4) 超硬材料。人造金剛石、立方氮化硼(CBN)等具有高硬度的材料統(tǒng)稱為超硬材料。金剛石是世界上已知的硬物質(zhì)，并具有高導(dǎo)熱性、高絕緣性、高化學(xué)穩(wěn)定性、高溫半導(dǎo)體特性等多種優(yōu)良性能，硬質(zhì)合金刀具生產(chǎn)，可用于鋁、銅等有色金屬及其合金的精密加工，特別適合加工非金屬硬脆材料。

5) 硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金刀具的硬度已達(dá)98——93HRA，在1000℃的高溫下仍具有較好的紅硬性，其耐用度是高速鋼的幾十倍。硬質(zhì)合金是由WC、TiC、TaC、NbC、VC等難熔金屬碳化物以及作為粘結(jié)劑的鐵族金屬用粉末冶金方法制備而成。與高速鋼相比，它具有較高的硬度、耐磨性和紅硬性；與超硬材料相比，它具有較高的韌性。

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