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刀具材料應(yīng)具備的性能 涂層刀具簡(jiǎn)述安陽(yáng)殷都區(qū)模具培訓(xùn)

作者:admin 來(lái)源: 日期:2013-1-8 9:13:26 人氣: 標(biāo)簽:刀具材料 涂層刀具
鄭州模具培訓(xùn)為大家講一講刀具材料應(yīng)具備的性能 涂層刀具簡(jiǎn)述
性能優(yōu)良的刀具材料,是保證刀具高效工作的基本條件。刀具切削部分在強(qiáng)烈摩擦、高壓、高溫下工作,應(yīng)具備如下的基本要求。
高硬度和高耐磨性
刀具材料的硬度必須高于被加工材料的硬度才能切下金屬,這是刀具材料必備的基本要求,現(xiàn)有刀具材料硬度都在60HRC以上。刀具材料越硬,其耐磨性越好,但由于切削條件較復(fù)雜,材料的耐磨性還決定于它的化學(xué)成分和金相組織的穩(wěn)定性。
足夠的強(qiáng)度與沖擊韌性
強(qiáng)度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎與刀桿折斷所應(yīng)具備的性能。一般用抗彎強(qiáng)度來(lái)表示。
沖擊韌性是指刀具材料在間斷切削或有沖擊的工作條件下保證不崩刃的能力,一般地,硬度越高,沖擊韌性越低,材料越脆。硬度和韌性是一對(duì)矛盾,也是刀具材料所應(yīng)克服的一個(gè)關(guān)鍵。
高耐熱性
耐熱性又稱(chēng)紅硬性,是衡量刀具材料性能的主要指標(biāo)。它綜合反映了刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度、抗氧化、抗粘結(jié)和抗擴(kuò)散的能力。
良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性
為了便于制造,刀具材料應(yīng)有良好的工藝性,如鍛造、熱處理及磨削加工性能。當(dāng)然在制造和選用時(shí)應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)前超硬材料及涂層刀具材料費(fèi)用都較貴,但其使用壽命很長(zhǎng),在成批大量生產(chǎn)中,分?jǐn)偟矫總(gè)零件中的費(fèi)用反而有所降低。因此在選用時(shí)一定要綜合考慮。
涂層刀具簡(jiǎn)述
涂層刀具是近20年出現(xiàn)的一種新型刀具材料,是刀具發(fā)展中的一項(xiàng)重要突破,是解決刀具材料中硬度、耐磨與強(qiáng)度、韌性之間矛盾的一個(gè)有效措施。涂層刀具是在一些韌性較好的硬質(zhì)合金或高速鋼刀具基體上,涂覆一層耐磨性高的難熔化金屬化合物而獲得的。常用的涂層材料有TiC、TiN和Al2O3等。本世紀(jì)70年代初首次在硬質(zhì)合金基體上涂覆一層碳化鈦(TiC)后,把普通硬質(zhì)合金的切削速度從80m/min提高到180m/min。1976年又出現(xiàn)了碳化鈦—氧化鋁雙涂層硬質(zhì)合金,把切削速度提高到250m/min。1981年又出現(xiàn)了碳化鈦-氧化鋁-氮化鈷三涂層硬質(zhì)合金,使切削速度提高到300m/min。
在高速鋼基體上刀具涂層多為T(mén)iN,常用物理氣相沉積法(PVD法)涂覆,一般用于鉆頭、絲錐、銑刀、滾刀等復(fù)雜刀具上,涂層厚度為幾微米,涂層硬度可達(dá)80HRC,相當(dāng)于一般硬質(zhì)合金的硬度,耐用度可提高2—5倍,切削速度可提高20%-40%o
硬質(zhì)合金的涂層是在韌性較好的硬質(zhì)合金基體上,涂覆一層幾微米至十幾微米厚的高耐磨、難熔化的金屬化合物,一般采用化學(xué)氣相沉積法(CVD法)。我國(guó)株洲硬質(zhì)合金廠(chǎng)生產(chǎn)的涂層硬質(zhì)合金的涂層厚度可達(dá)9μm,表面硬度可達(dá)2500-4200HV。
目前各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)涂層刀具的研究和推廣使用方面發(fā)展非常迅速。處于領(lǐng)先地位的瑞典,在車(chē)削上使用涂層硬質(zhì)合金刀片已占到70%-80%,在銑削方面已達(dá)到50%以上。但是涂層刀具不適宜加工高溫合金、鈦合金及非金屬材料,也不適宜粗加工有夾砂、硬皮的鍛鑄件。
立方氮化硼
立方氮化硼(CBN)是純?nèi)斯ず铣傻牟牧。它?0世紀(jì)50年代末用制造金剛石相似的方法合成的第二種超硬材料——CBN微粉。由于CBN的燒結(jié)性能很差,直至70年代才制成立方氮化硼結(jié)塊(聚晶立方氮化硼PCBN),它是由CBN微粉與少量粘結(jié)相(Co、Ni或TiN、TiC或Al2O3)在高溫高壓下燒結(jié)而成。CBN是氮化硼的致密相,有很高的硬度(僅次于金剛石)和耐熱性(1300、1500度),優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定件(遠(yuǎn)優(yōu)于金剛石)和導(dǎo)熱性,低的摩擦系數(shù)。PCBN與Fe族元素親和性很低,所以它是高速切削黑色金屬較理想的刀具材料。

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