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钨钢刀具加工的基本知识


  制造钨钢刀具的材料要具有很高的高温硬度和耐磨性,必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性,良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等),并不易变形。
  通常当材料硬度高时,耐磨性也高;抗弯强度高时,冲击韧性也高。但材料硬度越高,其抗弯强度和冲击韧性就越低。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性,以及良好的可加工性,现在仍是应用较广的刀具材料,其次是硬质合金。
  聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等;聚晶金刚石适用于切削不含铁的金属,及合金、塑料和玻璃钢等;碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具。
  硬质合金可转位刀片现在都已用化学气相沉积法涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具,也可用于高速钢刀具,如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁,使刀具在切削时的磨损速度减慢,涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1~3倍以上。
  一般情况下,钨钢刀具的耐用度取决于刀具材料的红硬性、耐磨性和冲击韧性。YG类硬质合金中含钴量较多时,抗弯强度和冲击韧性好,特别是提高了疲劳强度,因此适于在受冲击和震动的条件下作粗加工用;含钴量较少时,其硬度、耐磨性和耐热性较高,适合作连续切削的精加工。
  由于在高温、高压、高速下,和在腐蚀性流体介质中工作的零件,其应用的难加工材料越来越多,切削加工的自动化水平和对加工精度的要求越来越高。为了适应这种情况,进一步发展钨钢刀具的气相沉积涂层技术,在高韧性高强度的基体上沉积更高硬度的涂层,更好地解决刀具材料硬度与强度间的矛盾;进一步发展可转位刀具的结构;提高刀具的制造精度,减小产品质量的差别高锰钢属难加工材料,对刀具材料要求较高。一般来说,要求刀具材料红硬性高、耐磨性好,有较高的强度、韧性和导热系数。切削高锰钢可选用硬质合金、金属陶瓷做刀具材科。目前应用较普遍的还是硬质合金,其中YG类硬质合金具有较高的抗弯强度和冲击韧性(与YT类硬质合金比较),可减少切削时的崩刃。同时,YG类硬质合金的导热性较好,有利于切削热从刀尖散走,降低刀尖温度,避免刀尖过热软化。YG类硬质合金的磨加工性较好,可以磨出锐利的刃口。
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