轴承加工知识:刀具材料和刀具主要几何角度

刀具材料

1.对刀具材料的基本要求

刀具材料是指刀具切削部分的材料，在切削时要承受高温、高压、强烈的磨擦、冲击和振动，因此，刀具切削部分的材料应具备以下基本性能：

(1) 高的硬度    刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。刀具材料的常温硬度，一般要求在60HRC以上。

(2) 高的耐磨性   以便维持一定的切削时间，一般刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。

(3) 足够的强度和韧性    以便承受切削力、冲击和振动，避免产生崩刃和折断。

(4) 高的耐热性（热稳定性）   耐热性是指刀具材料在高温下保持硬度、强度不变的能力。

 (5) 良好的工艺性能    以便制造各种刀具，通常刀具材料应具有良好的锻造性能、热处理性能、焊接性能、磨削加工性能等。

 2.常用刀具材料

常用刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金等。

 (1) 碳素工具钢（如T10、T12A）及合金工具钢（如9SiCr）  特点是淬火硬度较高，价廉。但耐热性能较差，淬火时易产生变形，通常只用于手工工具及形状较简单、切削速度较低的刀具。

 (2) 高速钢   高速钢是含有较多W、Mo、Cr、V 等元素的高合金工具钢。高速钢具有较高的硬度（热处理硬度可达HRC62-67）和耐热性（切削温度可达500-600°C）。它可以加工铁碳合金、非铁金属、高温合金等广泛的材料。高速钢具有高的强度和韧性，抗冲击振动的能力较强，适宜制造各类刀具。但因耐热温度较硬质合金低，故不能用于高速切削。常用牌号分别是W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等。

 (3) 硬质合金  硬质合金是在高温下烧结而成的粉末冶金制品。具有较的硬度(70～175HRC)，能耐850℃～1000℃的高温，具有良好的耐磨性和耐热性以及高硬度。因而其切削速度比高速钢刀锯提高2到3倍，主要用于高速切削，但其强度、韧性和工艺性不如高速钢，因此通常将硬质合金焊接或机械夹固在刀体（刀柄）上使用（如硬质合金车刀）。常用的硬质合金有钨钴类（YG类）、钨钛钴类（YT类）和钨钛钽（铌）类硬质合金（YW类）三类。

① 钨钴类硬质合金（YG类）  YG类硬质合金主要由WC和Co组成， YG类硬质合金的抗弯强度和冲击韧性较好，不易崩刃，很适宜切削切屑呈崩碎状的铸铁等脆性材料。常用的牌号有YG3、YG6、YG8等。其中数字表示Co含量的百分比，Co含量少者，较脆、较耐磨。YG8用于粗加工，YG6和YG3用于半精加工和精加工。

    ②钨钛钴类硬质合金（YT类） YT类硬质合金主要由WC、TiC和Co组成，它里面加入了碳化钛后，增加了硬质合金的硬度、耐热性、抗粘结性和抗氧化能力。但由于YT类硬质合金的抗弯强度和冲击韧性较差，故主要用于切削普通碳钢及合金钢等塑性材料。常用的牌号有YT5、YT15、YT30等。其中数字表示TiC含量的百分比,TiC的含量越多，韧性越小，而耐磨性和耐热性越高。其中TY5一般用于粗加工，YT15和YT30用于半精加工和精加工。

   ③钨钛钽（铌）类硬质合金（YW类）  它是在普通硬质合金中加入了碳化钽或碳化铌，从而提高了硬质合金的韧性和耐热性，使其具有较好的综合切削性能。YW类硬质合金主要用于不锈钢、耐热钢、高锰钢的加工，也适用于普通碳钢和铸铁的加工，因此被称为通用型硬质合金，常用的牌号有 YW1、YW2等。

   陶瓷与超硬材料都是今年来涌现出来的新型刀具材料，它们无论在硬度、耐磨性、耐热性等方面都胜过传统的刀具材料。