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数控编程培训-硬质合金刀具材料

发表时间: 2022-03-16 10:05:22

作者: 济南数控模具科技研究所

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硬质合金刀具材料

        硬质合金刀具,尤其是可转位硬质合金刀具,是数控加工刀具的主导产品。自20世纪80年代以来,整体式可转位硬质合金刀具或刀片的种类已扩展到各种切削刀具。其中,可转位硬质合金刀具已经从简单的车刀和面铣刀扩展到各种精密、复杂和成形刀具。数控编程培训

(1) 硬质合金刀具的类型根据其主要化学成分进行区分。硬质合金可分为碳化钨基硬质合金和碳化钛基硬质合金。碳化钨基硬质合金包括钨钴(YG)、钨钴钛(YT)和稀有硬质合金(YW)。它们各有优缺点。主要成分有碳化钨(WC)、碳化钛(TIC)、碳化钽(TAC)、碳化铌(NBC)等。常见的金属结合相是Co。数控编程培训

碳(氮化物)钛基硬质合金是以TIC为主要成分的硬质合金(一些与其他碳化物或氮化物)。常用的金属键合相是钼和镍。

ISO(国际标准化组织)将切削硬质合金分为三类:k类,包括kl0~K40,相当于中国的YG(主要成分为WC.CO)。P类,包括P01~P50,相当于中国的YT(主要成分为WC.Tic.CO)。m类,包括M10~M40,相当于中国的YW类(主要成分为WC-tic-tac(NBC)-co)。每个品牌都由一个介于01和50之间的数字表示,该数字代表从高硬度到***韧性的一系列合金。

(2) 硬质合金刀具的性能特点

① 高硬度:硬质合金刀具由高硬度和熔点的硬质合金(称为硬质相)和金属粘结剂(称为粘结相)通过粉末冶金制成。其硬度为89~93HRA,远高于高速钢。在5400℃时,硬度仍能达到82~87hra,与室温下高速钢(83~86hra)的硬度相同。硬质合金的硬度值随金属结合相的性质、数量、粒度和含量而变化,一般随结合金属相含量的增加而降低。当粘结相含量相同时,YT合金的硬度高于YG合金,含TAC(NBC)的合金具有较高的高温硬度。数控编程培训

② 弯曲强度和韧性:普通硬质合金的弯曲强度在900~1500MPa之间。金属结合相含量越高,弯曲强度越高。当粘结剂含量相同时,YG型(WC-Co)合金的强度高于YT型(WC-tic-Co)合金,且强度随tic含量的增加而降低。硬质合金是一种脆性材料,其室温冲击韧性仅为高速钢的1/30~1/8

⑶ 常用硬质合金刀具的应用

YG类合金主要用于加工铸铁、有色金属和非金属材料。细晶粒硬质合金(如YG3X、YG6X)在含钴量相同时比中晶粒的硬度和耐磨性要高些,适用于加工一些特殊的硬铸铁、奥氏体不锈钢、耐热合金、钛合金、硬青铜和耐磨的绝缘材料等。

YT类硬质合金的突出优点是硬度高、耐热性好、高温时的硬度和抗压强度比YG类高、抗氧化性能好。因此,当要求刀具有较高的耐热性及耐磨性时,应选用TiC含量较高的牌号。YT类合金适合于加工塑性材料如钢材,但不宜加工钛合金、硅铝合金。

YW类合金兼具YG、YT类合金的性能,综合性能好,它既可用于加工钢料,又可用于加工铸铁和有色金属。这类合金如适当增加钴含量,强度可很高,可用于各种难加工材料的粗加工和断续切削。

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