最新2.刀具材料及其选择◎(1)幻灯片

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《刀具材料》课件

《刀具材料》ppt课件
目录
• 刀具材料的概述 • 刀具材料的性能 • 常用刀具材料 • 刀具材料的应用和发展趋势 • 总结
01
刀具材料的概述
刀具材料的定义
刀具材料定义
刀具材料是指用于制造各种刀具的硬质合金、金属陶瓷、陶瓷等材料的总称。
刀具材料的作用
刀具材料是切削加工中的重要组成部分，其性能直接影响切削效率、加工质量和刀具寿命。
详细描述
硬度是指材料抵抗外部压力而不发生变形的性能。在刀具材料中，硬度越高，切削能力越强，耐磨性也越好。但是，硬度过高可能导致刀具脆化，容易破裂。
耐磨性
总结词
耐磨性是指刀具材料抵抗磨损的能力，是衡量刀具使用寿命的重要指标。
详细描述
在切削过程中，刀具会与工件产生剧烈的摩擦，耐磨性好的材料能够有效地减少磨损，延长刀具的使用寿命。一些新型的刀具材料，如硬质合金和陶瓷材料，具有出色的耐磨性能。
韧性
总结词
韧性是指刀具材料在受到冲击和振动时过程中，刀具会受到冲击和振动，韧性好的材料能够有效地吸收这些能量，避免刀具断裂。同时，韧性好的材料在加工过程中能够更好地控制切削的形状和精度。
耐热性
总结词
耐热性是指刀具材料在高温下保持其性能稳定的能力。
详细描述
在切削过程中，刀具会受到高温的影响，耐热性好的材料能够有效地保持其性能稳定，避免刀具变形和失效。同时，耐热性好的材料还能够提高切削速度和加工效率。
抗腐蚀性
总结词
抗腐蚀性是指刀具材料抵抗化学腐蚀的能力，对于长时间使用的刀具来说非常重要。
VS
详细描述
在切削过程中，刀具会与工件产生化学反应，抗腐蚀性好的材料能够有效地减少腐蚀，延长刀具的使用寿命。同时，抗腐蚀性好的材料还能够避免加工过程中的污染和公害。

刀具材料及合理选用PPT课件

2021/7/23
第二章刀具材料及其合理选用6
将粉末在高温和高压下压制成细密的钢坯，最后将钢坯锻轧成刀具形状。它具有强度和韧性较高、磨加工性好、耐磨性好、淬火变形小等优点。适合制作切削难加工材料的刀具、各种精密刀具和形状复杂的刀具。
2.2.2 硬质合金刀具材料 1．硬质合金的组成和特点
硬质合金是用粉末冶金的方法制成的，它是由高硬度、高熔点的金属碳化物的微粉和金属黏结剂，在高压下压制成形，并在1 500℃的高温下烧结而成。能加工包括淬硬钢在内的多种材料。多用于制造刀片。
2021/7/23
第二章刀具材料及其合理选用7
2．硬质合金的种类、牌号、性能及选用 K类相当于钨钴类硬质合金，代号为YG，适用于加
工短切屑的黑色金属、有色金属和非金属材料，外包装用红色标志。
P类相当于钨钛钴类硬质合金，代号为YT，适用于加工长切屑的黑色金属，外包装用蓝色标志。
M类相当于钨钛钽钴类硬质合金，代号为YW，适用于加工长、短切屑的黑色金属和有色金属，外包装用黄色标志。常用硬质合金刀具材料的牌号及用途见下表。（1）钨钴类硬质合金（YG）。常用牌号有YG3X、 YG6 YG6X、YG8等。牌号中的数字表示含钴量的百分比，含钴量越多，其韧性就越大，抗弯强度就越高，但其硬度和
2021/7/2加工性较差，且过热敏感性强，氧化脱碳倾向较大，使用时要严格掌握热处理工艺。 ③ 钴高速钢。典型牌号是W2Mo9Cr4VCo8，简称M42，其适合制作加工高温合金、钛合金及其他难加工材料的高速钢刀具。 ④ 高钒高速钢。典型牌号是W6Mo5Cr4V3，简称M3，适合制作加工硬橡胶、塑料等对刀具磨损严重的刀具材料，以及低速薄切屑精加工刀具，如拉刀、铰刀和丝锥等。高钒高速钢具有较长的寿命，其主要缺点是磨削加工性差。（3）粉末冶金高速钢。是将熔融的高速钢钢水置于保护气罐中，用高压氩气或纯氮气使其雾化成细小粉末，然后

常用刀具及其选择课件

缺点
其他材质的刀具通常价格较高，且可能不适合日常使用或某些特定的用途。
03
刀具的选择
根据用途选择刀具
01
02
03
04
切菜刀
用于切割蔬菜、水果等食材，刀刃较薄，刀身轻巧。
厨师刀
多功能刀具，适用Βιβλιοθήκη 切割各种食材，刀刃较宽，刀身较重。
斩骨刀
用于砍断骨头等硬质食材，刀身较大，刀刃锋利。
水果刀
用于切割水果、小型蔬菜等，刀身细长，刀刃锋利。
剪刀
家用剪刀
用于剪切肉类、鱼类和蔬菜等食材。
专业厨房剪刀
用于剪切坚硬食材，如骨头等。
雕刻刀
平口雕刻刀
用于雕刻平面图案或文字。
斜口雕刻刀
用于雕刻立体图案或细节处理。
02
刀具的材质
不锈钢
优点
不锈钢刀具耐腐蚀、不易生锈，且易于清洗和保养。同时，它也相对比较坚固，能够承受较大的切削力。
缺点
不锈钢刀具的切削感觉可能不如碳钢刀具那样敏锐，而且价格相对较高。
利。
雕刻刀
用于雕刻食材，如胡萝卜、黄瓜等，刀片较小
，刀刃锋利。
水果刀
普通水果刀
用于削皮、切片等水果处理工作。
削苹果刀
专门用于削苹果等小型水果的刀具。
切菠萝刀
专门用于切割菠萝等大型水果的刀具。
锯齿刀
大锯齿刀
用于切割大块肉类、家禽和鱼类等食材。
小锯齿刀
用于切割小型食材或精细切割蔬菜等食材。
中档品牌
廉价刀具
廉价刀具通常采用普通钢材制作，性能一般，使用寿命较短，但价格低廉。
中档品牌的刀具性价比较高，适合一般家庭使用。

2.刀具材料及其选择◎PPT课件

-
21
常用牌号:
高碳高速钢: 9W18Cr4V(9W18) ,
9W6Mo5Cr4V2(CM2)
其碳的质量分数从普通高速钢的0.7％～0.8％增加到0. 9％～l .0%，使常温硬度提高到66～68HRC， 60°c时高温硬度提高到51～52HRC。适用于耐磨性
要求高的铰刀、锪钻，丝锥以及加工较硬材料 (220～250HBS)的刀具。
-
3
（一）刀具材料应具备的基本性能
刀具切削部分是在高温、高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。因此，刀具材料应具备以下基本性能。
1 硬度高
2 硬度是指材料抵抗其他物体压入其表面的能力。
3 刀具材料的硬度必须更高于被加工材料的硬度，
一般高于一倍至几倍，否则在高温高压下，就不能
保持刀具锋利的几何形状。目前，切削性能最差的
粒细小，分布均匀。而且合金元素和碳原子结
合力很强，提高了马氏体受热时的稳定性。
-
13
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550～ 600°C），与碳素工具钢和合金工具钢相比切削速度可提高1 ～3倍，故得名“高速钢”，提高耐用度10 ～ 40倍。铅在钢中提高了淬透性，使小型刀具在空气中冷却就能淬硬，且能刃磨
加入高碳化物(TiC和NbC)和制造超硬高速钢
新材料提供了可能性。
-
32
e 能节约钢材和工时用粉末冶金直接压制刀坯时，可大大减小加工余量、节约钢材和工时。
-
33
3 硬质合金
硬质台金是用高耐热性和高耐磨性的金属碳化物(碳化钨WC、碳化钛TiC、碳化钽TaC，碳化铌NbC等)与金属粘结剂(钴、镍、钼等)在高温下烧结而成的粉末冶金制品。其硬度为HRA8 9～93，能耐850～1000℃的高温，具有良好的耐磨性，允许使用的切削速度可达100～ 300m／min，可加工包括淬硬钢在内的多种材料，因此获得广泛应用。但是，硬质台金的抗弯强度低，冲击韧

刀具材料的分类和选择20页PPT

ห้องสมุดไป่ตู้ 31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
刀具材料的分类和选择
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本身就是讲道理 ……法律，也 ----即明示道理。— —爱·科克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一定颓败。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律面前人人是平等的。 ——波洛克

第二章数控机床刀具的选择PPT课件

和耐磨性
.
10
• 3）高速钢的分类
• ①普通高速钢
•
A、钨系高速钢（简称 W18）
• 优点：钢磨削性能和综合性能好，通用性强。
• 缺点：碳化物分布常不均匀，强度与韧性不够强，热塑性差，不宜制造成大截面刀具。
•
B、钨钼钢（将一部分钨用钼代替所制成的钢）
• 优点：减小了碳化物数量及分布的不均匀性。
.
14
• （2）普通硬质合金的种类、牌号及适用范围
• 按其化学成分的不同可分为：
• ①、钨钴类（WC+Co）（合金代号为YG，
对应于国标K类）
• 合金钴含量越高，韧性越好，适于粗加工；
• 钴含量低，适于精加工。
.
15
②、钨钛钴类
• 钨钛钴类（WC+TiC+Co）（合金代号为YT
，对应于国标P类）
• 此类合金有较高的硬度和耐热性，主要用于加工切屑成呈片状的钢件等塑性材料。
• 合金中TiC含量高，则耐磨性和耐热性提高，但强度降低 → 粗加工一般选择TiC含量少的牌号，精加工选择TiC含量多的牌号。
.
16
③、钨钛钽（铌）钴类
• 钨钛钽（铌）钴类（WC+TiC+TaC（Nb ）+Co）（合金代号为YW，对应于国标 M类）
.
5
（4）良好的导热性
• 刀具导热性好，表示切削产生的热量容易传导出去，降低了刀具切削部分温度，减少刀具磨损。
• 刀具材料导热性好，其抗耐热冲击和抗热裂纹性能也强。
.
6
（5）良好的工艺性与经济性
• 刀具不但要有良好的切削性能，本身还应该易于制造，这要求刀具材料有较好的工艺性，如锻造、热处理、焊接、磨削、高温塑性变形等功能。

刀具材料的选用及新材料61页PPT

刀ห้องสมุดไป่ตู้材料的选用及新材料
1、纪律是管理关系的形式。——阿法纳西耶夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响，而是让儿童练习良好道德行为，克服懒惰、轻率、不守纪律、颓废等不良行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养成儿童自觉的纪律性，这是儿童道德教育最重要的部分。—— 陈鹤琴
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利

刀具材料及选用概要20页PPT

55、为中华之崛起而读书。 ——周恩来
刀具材料及选用概要
41、实际上，我们想要的不是针对犯罪的法律，而是针对疯狂的法律。 ——马克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就像影子跟随着身体一样。— —贝卡利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进步。— —杰弗逊 44、人类受制于法律，法律受制于情理。— —托·富勒
45、法律的制定是为了保证每一个人自由发挥自己的才能，而不是为了束缚他的才能。—— 罗伯斯庇尔
谢谢！
51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游 52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭
53、伟大的事业，需要决心，能力不朽。——乔特

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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550～ 600°C），与碳素工具钢和合金工具钢相比切削速度可提高1 ～3倍，故得名“高速钢”，提高耐用度10 ～ 40倍。铅在钢中提高了淬透性，使小型刀具在空气中冷却就能淬硬，且能刃磨得锋利，故高速钢又有“风钢”或“锋钢”之称。可加工包括有色金属、高温合金在内的范围广泛的材料。
但目前应用最多的是高速钢和硬质合金。据统计，我国目前高速钢用量约占刀具的60％以上，硬质合金的用量约占30％以上，随着难加工材料应用的增加，陶瓷刀具和超硬刀具材料的使用量日益增长。
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1 碳素工具钢
碳素工具钢是含碳量较高的优质钢(含碳量为 0 7％～1.2％。如T10A等)，淬火后硬度较高、价廉，但耐热性较差(表2—2)。在碳素工具钢中加入少量的cr、w、Mn、si等元素，形成合金工具钢(如9SiCr等)，可适当减少热处理变形和提高耐热性(表2—2)。由于这两种刀具材料的耐热性较低，常用来制造一些切削速度不高的手工工具，如锉刀、锯条、铰刀等，较少用于制造其他刀具。
按制造工艺方法不同，可分为熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。
1）通用型高速钢
钨系高速钢钨钼系高速钢
<1> 钨系高速钢
其代表是W18Cr4V(简称w18)是我国最常用的一种高速钢。由于含钒量较少，磨削性能好，其刃口容易磨得锋利平直，综合性能好，通用性强。常温硬度可达63～66HRC，在600℃高温时能保持的硬度48.5HRC左右。特别是热处理工艺性好，淬火时过热倾向小，抵抗塑性变形能力强。可用于精加工的复杂刀具，如螺纹车刀，成形车刀，宽刃精刨刀、拉刀、齿轮刀具等。
2 足够的强度和韧性
刀具切削部分的材料在切削时要承受很大的切削力和冲击力。例如，车削45钢时，当ap=4mm，， f=0.5mm/r时，刀片要承受约4000N的切削力。因此，刀具材料必须要有足够的强度和韧性。一般用刀具材料的抗弯强度σbb (单位为Pa—N／m。) 表示它的强度大小。用冲击韧度αk(单位为J／ m。)表示其韧性的大小，它反映刀具材料抗脆性断裂和崩刃的能力
（一）刀具材料应具备的基本性能
刀具切削部分是在高温、高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。因此，刀具材料应具备以下基本性能。
1 硬度高
2 硬度是指材料抵抗其他物体压入其表面的能力。
3 刀具材料的硬度必须更高于被加工材料的硬度，一般高于一倍至几倍，否则在高温高压下，就不能保持刀具锋利的几何形状。目前，切削性能最差的刀具材料～碳素工具钢，其硬度在室温条件下也应在62HRC以上；高速钢的硬度为63～70HRC。
3 耐磨性和耐热性好
刀具材料的耐磨性是指抵抗磨损的能力。
一般说，刀具材料硬度越高，耐磨性也越好。刀具材料的耐磨性和耐热性有着密切的关系。其耐热性通常用它在高温下保持较高硬度的性能即高温硬度来衡量，或叫热硬性。高温硬度越高，表示耐热性越好，刀具材料在高温时抗塑性变形的能力、抗磨损的能力也越强。耐热性差的刀具材料，由于高温下硬度显著下降而会很快磨损乃至发生塑性变形，丧失其切削能力。
W18钢的缺点是碳化物分布常不均匀，剩余碳化物颗粒较大，如锻造不均，则会影响薄刃刀具的寿命、制造较大截面刀具时，强度显得不够(抗弯强度仅为2～ 2 .3GPa)，只有在制造小截面刀具时，才获得满意的强度(3～3.4GPa)。此外， W18钢热塑性较差，不适合作热轧刀具。
<2> 钨钼系高速钢
W6M05Cr4V2(简称M2)是我国常用的典型钨钼系高速钢种。用1%的钼可代替2％的钨，钼的加入使钢中合金元素减少，从而减小了碳化物数量及其分布的不均匀性，细化了晶粒。与 W18钢相比，M2钢抗弯强度提高约17％，冲击韧度提高约40%以上，而且大截面刀具也具有同样的强度和韧性，可用于制造截面较大的刀具，或承受较大冲击力的刀具(如插齿刀)以及结构较薄弱的刀具(如麻花钻、丝锥等)。
高速钢具有高的强度(抗弯强度为一般硬质合金的2～3倍，为陶瓷的5～6倍)和韧性，抗冲击振动的能力较强，适宜制造各类刀具。
高速钢刀具制造工艺简单，能锻造，容易磨出锋利的刀刃，因此在复杂刀具(钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等)的制造中，高速钢占有重要的地位。
高速钢分类：
按用途不同，可分为通用型高速钢和高性能高速钢；
4 导热性好
刀具材料的导热性用热导率[单位为w／（m·K)]来表示。热导率大，表示导热性好，切削时产生的热量容易传导出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。此外，导热性好的刀具材料其耐热冲击和抗热龟裂的性能增强，这种性能对采用脆性刀具材料进行断续切削，特别在加工导热性能差的工件时尤为重要
5．工艺性好
为了便于制造、要求刀具材料有较好的可加工性，如热塑性（锻压成形）、焊接工艺性、切削加工性和热处理工艺性等。
6、经济性好
经济性是评价新型刀具材料的重要指标之一，也是正确选用刀具材料、降低产品成本的主要依据之一
（二）刀具材料的分类
刀具材料可分为工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、超硬材料五大类。其主要力学物理性能见表2 -1。
2.刀具材料及其选择◎(1)
第二讲
刀具材料
要点
△ 刀具材料的牌号、名称、主要特性 △ 刀具材料的选择
一.刀具材料
金属切削过程除了要求刀具具有适当的几何参数外，还要求刀具材料对工件要有良好的切削性能。
在金属切削加工中，刀具材料的切削性能直接影响着生产效率、工件的加工精度和已加工表面质量，刀具消耗和加工成本。正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要内容之一，特别是对某些难加工材料的切削、刀具材料的选用显得尤为重要。
2-o)、铬(cr)、钒(V) 等合金元素较多的合金工具钢。
以重量计其碳的质量分数为0.7%～1．5％，铬的质量分数约为4%，钨的质量分数和钼的质量分数为10％～20%，钒的质量分数为1％～5 ％。由于合金元素与碳化合形成较多的高硬度碳化物，如碳化钒，硬度高达2800HV，且晶粒细小，分布均匀。而且合金元素和碳原子结合力很强，提高了马氏体受热时的稳定性。