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刀具材料是決定刀具切削性能的根本(běn)因素,對於加工效率、加工質量、加工成本以及刀具耐用度影(yǐng)響很大。使用碳工具(jù)鋼作為刀具材料時,切削速(sù)度隻有10m/min左(zuǒ)右;20世紀初出現了高速鋼刀具材料,切削速度提高到每(měi)分鍾(zhōng)幾十米;30年代出現了硬質合金,切削速(sù)度提高(gāo)到每分鍾一百多米至幾百(bǎi)米;當前陶瓷(cí)刀具和超硬材料刀具的出(chū)現,使切削速度提高到每分鍾一千(qiān)米以(yǐ)上;被加工材料的發展也大大(dà)地推動了刀具材料的發展。
刀具材料應具(jù)備的性能
性能優良的刀具材(cái)料(liào),是保證刀具高效工作的基本條(tiáo)件。刀具切削部分在強烈摩(mó)擦、高壓、高溫下工作,應具備如下的基本要求(qiú)。
高硬(yìng)度和高耐磨性
刀具(jù)材料的硬度必須高於被加工(gōng)材(cái)料的(de)硬度才能切下(xià)金屬,這是刀具材料(liào)必(bì)備的基本要求,現有刀具材料硬度都在60HRC以上。刀具材料越(yuè)硬,其(qí)耐磨性(xìng)越好,但由(yóu)於切削條件較複雜,材料的耐磨性還決定於它的(de)化學成(chéng)分和金相組織的穩定性。
足夠的強度與衝擊韌性
強度是指抵抗切削力的作用而不致於刀刃(rèn)崩碎與(yǔ)刀杆折斷所應具備的性(xìng)能。一般(bān)用抗彎強度來表示。
衝擊韌性是指刀具(jù)材料在間斷切削或有衝擊的工作條件下保證(zhèng)不(bú)崩刃的能力,一般地,硬度越高,衝擊韌性越低,材料越脆。硬(yìng)度和韌性(xìng)是一對矛盾,也是刀具材料所應克服(fú)的一個關鍵(jiàn)。
高耐熱性
耐熱性又稱(chēng)紅(hóng)硬性,是衡量(liàng)刀具材料性能的主要指(zhǐ)標。它綜(zōng)合反映了刀具材(cái)料在高溫下(xià)保持硬度、耐磨性、強度、抗氧化、抗粘(zhān)結和抗擴散的能力。
良好(hǎo)的工藝性(xìng)和經濟性
為(wéi)了(le)便於製造,刀具材料應有良好的工藝性,如鍛造、熱處理及磨削加工性能。當然在製造和選用時應綜合考慮經(jīng)濟性。當前超硬材料及塗層刀(dāo)具材料費用都較貴(guì),但其使用壽命很長,在成批大量生(shēng)產中,分攤到(dào)每個零件中的費用(yòng)反而(ér)有所降低。因此在選(xuǎn)用時一(yī)定(dìng)要綜合考慮。
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