切削高锰钢如何选择刀具材料

金属切削加工刀具材料的选择金属切削加工刀具分为：车刀、铣刀、刨刀、钻头等。

下面我们就针对这些做出说明。

（一）车刀车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。

车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。

车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。

车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前刀面、主后刀面和副后刀面，刀尖角成。

车刀的切削部分和柄部(即装夹部分)的结合方式主要有整体式、焊接式、机械夹固式和焊接-机械夹固式。

机械夹固式车刀可以避免硬质合金刀片在高温焊接时产生应力和裂纹，并且刀柄可多次使用。

机械夹固式车刀一般是用螺钉和压板将刀片夹紧，装可转位刀片的机械夹固式车刀。

刀刃用钝后可以转位继续使用，而且停车换刀时间短，因此取得了迅速发展。

车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前面、后面和副后面等组成。

它的几何形状由前角γo、后角αo、主偏角κr、刃倾角γ S、副偏角κ惤和刀尖圆弧半径rε所决定。

车刀几何参数的选择受多种因素影响，必须根据具体情况选取。

前角γo根据工件材料的成分和强度来选取，切削强度较高的材料时，应取较小的值。

例如，硬质合金车刀在切削普通碳素钢时前角取10°～15°；在切削铬锰钢或淬火钢时取-2°～-10°。

一般情况下后角取6°～10°。

主偏角κr根据工艺系统的刚性条件而定,一般取30°～75°,刚性差时取较大的值，在车阶梯轴时，由于切削方式的需要取大于或等于90°。

刀尖圆弧半径rε和副偏角κ惤一般按加工表面粗糙度的要求而选取。

刃倾角γ S则根据所要求的排屑方向和刀刃强度确定。

车刀前面的型式主要根据工件材料和刀具材料的性质而定。

最简单的是平面型，正前角的平面型适用于高速钢车刀和精加工用的硬质合金车刀，负前角的平面型适用于加工高强度钢和粗切铸钢件的硬质合金车刀。

高锰钢的切削加工1．切削高锰钢时怎样选择刀具材料？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、陶瓷做刀具材科，也可以用cn25涂层刀片或cbn(立方氮化硼)刀具。

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。

一般情况下，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。

yt类硬质合金具有较高的硬度和较高的耐热性，但与yg类硬质合金相比，其强度低、脆性大，导热性差。

因此，切削高锰钢时通常选用韧性好的yg类硬质合金作刀具材料。

应当注意的是，yg类硬质合金不适于高速切削，因为在高速切削钢料时，切削时的高温将使刀具前刀面上形成强烈的月牙洼磨损，并加速后刀面磨损，刀具耐用度降低。

在切削速度较高且切削过程较平稳的情况下可考虑选用yt类硬质合金作刀具材料。

yg类硬质合金中添加适量的(一般为0.5％～3％左右)tac(碳化钽)或nbc(碳化铌)，可提高其硬度和耐磨性而不降低其韧性。

切削高锰钢可选硬质合金牌号有：yg8、yg6a、yg6x、yg8n、yw1、yw2a、yw3、yc45、767、798、813等。

采用陶瓷刀片进行高锰钢的精车、半精车，但不能加工粗车，可选用较高的切削速度，加工表面质量好，刀具耐用度高。

例如利用al2o3基陶瓷刀具切削50mn18cr4高锰钢比用硬质合金刀具效率提高1～4倍。

采用cbn(立方氮化硼)刀具：CBN刀具可以对高锰钢进行粗车，半精车，精车。

高锰钢的加工及切削参数华菱超硬刀具研发部一，高锰钢加工用刀具及选择标准高锰钢加工的特点不再赘述，刀具选择根据加工实际状况综合考虑，大致有硬质合金刀具、陶瓷刀具，涂层刀片或CBN(立方氮化硼)刀具。

选择标准：1，如果单件加工工时小于五分钟，可选用硬质合金刀具，大切深可考虑YG系列，小切深考虑用YW系列,。

2，如果工件加工时间长，表面质量差，粗加工选择整体立方氮化硼刀具，精加工可考虑陶瓷刀具或者涂层刀片（原因见《黑色金属铸件难加工分析及应对措施》二，高锰钢车削刀具的合理切削参数高锰钢的加工性能很差,，为了维持一定的刀具耐用度,切削速度应低些。

采用硬合金刀具时, Vc=20～40 m/min,其中,较低的速度用于粗车,较高的速度用于半精车和精车。

采用陶瓷刀具时,可以选用较高的切削速度,一般Vc=50～80m/min(如用Si3N4陶瓷刀具,Vc≤60 m/min)。

高锰钢在加工过程中,切削层及表层下一定深度范围内会产生严重的硬化现象。

为了使刀尖避开毛坯表层和前一次走刀造成的硬化层,应选择较大的切削深度和进给量。

一般粗车时αp =3～6 mm,f=0.3～0.8 mm/r；大件粗车时可取αp =6～10 mm；半精车时αp =1～3 mm；f=0.2～0.4 mm/r；精车时口。

≤1 mm；f≤0.2mm/r。

三，立方氮化硼刀具车削加工高锰钢的参数及刀具牌号选用1，粗加工用立方氮化硼整体聚晶刀片BN-S20，吃刀深ap=2-3.5mm（根据实际加工余量，BN-S20牌号刀具最大吃刀深度可以超过10mm）；走刀量Fr=0.25-0.8mm/r；线速度v=85m/min 。

刀具耐用度:3小时/刃口！刀片能旋8次-12次使用，一个刀片可用三个班。

可见BN-S20牌号刀具使用成本与其他刀具牌号比较有很大的优势。

2，立方氮化硼刀具BN-S20牌号精加工高锰钢时，吃刀深ap=0.5-1mm；走刀量Fr=0.15mm/r；线速度v=135m/min 。

如何选择刀具的钢材（HowtoChooseaKnifeSteel）转载现在户外运动的驴友越来越多，买一把好的刀出行不仅便于野营，关键时还可以救命。

市场上的各种刀器琳琅满目，从一两块钱到上十万的都有（有些是奢侈品，就不用提了）。

各种品牌刀的质量好坏，一方面与做工或手艺相关，而最重要的还是要看刀刃的材料了。

如何选择呢？此文将告诉你如何选择钢材做刀刃。

只是简要的介绍一下，算是入门级的菜鸟教程了。

发烧级的刀器玩家请绕道了。

其实还是那句老话话，没有最好，只有最合适。

不同的钢材有不同的用途。

就像世界上没有万灵药一样，其实也没有万能钢。

问那种钢材最好，就像问那种药最好一样的幼齿。

所以，基本上是用途决定你的选择。

再说绝大多数的刀具钢材的选用都是折中了的。

你要考虑的因素很多，比如说，耐腐蚀性，耐磨性，硬度或者强度，还或者你个人的预算了。

有网友在论坛里说的一句话其实很不错：“你得在抗腐蚀性，强度，硬度和价格中选其三”。

当然了，你实在不缺银子，那就买把 SM-100 (Nitinol 60) 钢材做的刀具。

基本上是目前最完美的刀刃钢材了。

目前很少有大厂采用，因为太贵。

倒是又不少的小厂又定制服务。

比如下图的Ferrum Forge SM100 EDC ，就一把折叠小刀，没有一两万人民币是拿不下来的。

除非骨灰级玩家，想必普通人也不会花上这么多钱买把切菜都嫌小的刀吧！Ferrum Forge Custom SM100 EDC Flipper Folding（$1399）其实市场上还是有些不是那么昂贵的材料，有些氮钢（nitrogen steels）比如Elmax 有接近SM-100的性能, 但说实话也不便宜。

如果你懂得如何在四选三的特性中找到窍门，那么你可以省下不少银子。

抗腐蚀钢材（Corrosion Resistant Steels）如果出海较多，或者在沼泽探险，在潮湿的环境工作，或者你的刀经常接触液体，削水果也算吧。

那么一把耐腐蚀的刀会是不错的选择。

加工高硬度钢件时如何选择刀具所谓的高硬度钢就是硬度高脆性大的钢件，主要包括高硬度铸钢，锻钢，淬火钢等，广泛应用于汽车、重工机械，工程机械，冶金机械，矿山机械等领域，如铸铁轧辊，齿轮，轴承，高速钢轧辊，滚珠丝杠等零部件。

随着机械制造业的不断发展，越来越多的高硬度钢件出现在加工现场，由于硬度高，脆性大，特别是在加工淬硬钢时遇到断续切削、铸钢遇到铸造缺陷时一直找不到好的刀具材料加工高硬度钢，直到华菱超硬推出BN-S20等多种非金属粘合剂立方氮化硼刀具牌号，使加工高硬度钢不再是难题。

一、加工高硬度钢之铸钢的刀具材料及切削参数铸钢是经过铸造成型的钢件，广泛应用于矿山机械，工程机械，电力机械等行业，典型零部件有轧辊，破碎机轧臼壁等。

对于此类铸钢件尤其是大型铸钢件，常出现夹砂、气孔、硬质点等铸造缺陷，在加工高硬度铸钢件选择的刀具材料很重要，只有选择正确的刀具材料才能更好的提高加工效率，降低加工成本。

刚开始加工铸钢件机械制造商常选择硬质合金刀具YG类、YW类，但在加工过程中由于硬质合金刀具红硬性低，出现不耐磨现象，如单件加工铸钢件时选择硬质合金刀具较经济，对于大型铸钢件或者大批量加工铸钢件，建议选择华菱超硬立方氮化硼刀具BN-S20牌号，此牌号是主要针对高硬度钢研发的非金属粘合剂立方氮化硼刀具，采用非金属(陶瓷)作为粘合剂，增加了刀片的韧性，吃刀深度可达到7.5mm以上，粗、精加工均可，主要适用于大批量生产和大型铸钢件的切削加工。

下表为华菱超硬立方氮化硼刀具BN-S20牌号加工高硬度钢件的切削参数的案例。

加工零件：高速钢轧辊；硬度:HSD90；刀具牌号：BN-S20牌号；切削参数：Fr=0.2mm/r，Vc=50m/min。

加工效果：与硬质合金刀具相比：在华菱超硬立方氮化硼刀具BN-S20牌号的加工节拍是硬质合金刀片的1/6的基础上，单刃寿命是硬质合金刀具的8倍还要多。

二、加工高硬度淬火钢件的刀具牌号及切削参数高硬度淬火钢是经过热处理之后高硬度钢件，一般硬度在HRC45以上，选择刀具材料或刀具牌号时，在硬度低于HRC50以下和小吃刀深度小进给的情况下，陶瓷刀片是较好的选择，尽量避免断续切削和粗加工；工件硬度高于HRC50以上，选择立方氮化硼刀具较好，尤其是华菱超硬立方氮化硼刀具BN-S20牌号更适合粗加工和断续切削。

车削加工高锰钢耐磨铸件刀具材质及切削参数(解决高硬度铸件难于加工问题)车削加工高锰钢耐磨铸件刀具材质及切削参数〔解决高硬度铸件难于加工问题〕高锰钢材质〔ZGMN13〕加工〔粗车〕遇到刀具车不动，掰刀〔加工效率低下〕问题，品牌市场部高锰钢铸件一般存在铸造缺陷夹渣砂孔，刀具经常出现掰刀，崩刃。

高锰钢材质工件由于这些铸造缺陷造成了刀具难于切削加工问题。

车削工时短、加工余量小的，刀具牌号常选YS8、YW1合金，陶瓷刀具。

如果工件大或加工余量大，车削硬化会非常严重，如果是批量生产，用加夹车刀最划算。

有夹砂、断续车等恶劣工况，硬质合金刀头就会非常吃力造成粗车崩刀，精车烧刀。

针对高锰钢材质耐磨铸件可选用BN-K1材质刀具，此BN-K1材质刀片性能：硬度高，抗冲击性强，韧性好，耐高温。

BN-K1材质追求高的抗冲击性能，针对高硬度短铁屑工件研发，具备高硬度的同时，其抗冲击性能更优异，适合大余量粗加工高硬度铸铁件如高铬合金，高锰钢，高镍铬合金，冷硬铸铁，白口铸铁；广泛应用于矿山机械，冶金机械，水泥、电力设备耐磨备件行业。

零件的材料为铸造高锰钢〔ZGMn13〕,在加工过程中具有一下的特点。

高锰钢材料强度较高，尤其是高温时强度要比一般钢材大得多，再加工塑性变形大，加工时加工时硬化现象严重，因此在车削高锰钢材料时，车削力一般都比车削普通碳素钢时大得多。

车削温度高，高锰钢材料的导热系数都比拟低，车削过程中切削的塑性变形，使材料产生硬化，增大了切削抗力，加快车刀的磨损，甚至产生崩刀容易粘刀，高锰钢由于加工硬化严重，容易产生冷焊和熔焊等粘刀现象。

粘刀不利于切屑的排除，容易使铁屑堵赛，刀具容易崩刃或打刀，以及使刀具产生粘结磨损。

加工高锰钢难点主要是高锰钢机加工过程存在加工硬化现象，且由于加工高锰钢防止不了高锰钢铸件外表夹砂问题比拟费刀具。

华菱超硬品牌加工高锰钢刀具牌号为BN-K1.广泛应用于加工高锰钢，提高高锰钢机加工效率，降低高锰钢机加工刀具本钱。

立方氮化硼刀片加工高锰钢的有效参数一、加工高锰钢时常出现的问题（1）加工硬化严重，加剧了刀具磨损，容易造成刀具崩刀而损坏（2）切削力大；（3）切削温度高，致使刀具耐用度降低和工件易变性，尺寸精度低；（4）加工精度不容易保证，刀具和切屑之间由于高温、高压作用，容易形成鳞刺，影响工件表面粗糙度，很难保证工件质量；（5）切削时切屑不容易卷曲和折断，切屑除了困难。

二、高锰钢加工用刀具及选择标准由于高锰钢极易加工硬化，属于典型的难加工材料，故加工高锰钢的刀具材料必须具有高硬度，高热硬性，高耐磨性，高的强度和抗冲击韧性，和导热系数较高。

目前加工高锰钢的刀具材料有硬质合金刀具，涂层硬质合金刀具，陶瓷刀具和立方氮化硼刀片。

相比以上四种刀具的性能大家都很了解，故在此就不在一一介绍本身的。

下面就简单介绍一下以上几种刀具材料是否适合加工高锰钢。

1、如果单件加工工时小于五分钟，可选用硬质合金刀具，大切深可考虑YG系列，小切深考虑用YW系列,切削速度控制在Vc=20～40 m/min较好。

2、如果工件加工时间长，表面质量差，粗加工选择整体立方氮化硼刀片，精加工可考虑陶瓷刀具或者涂层刀片，陶瓷的切削速度可控制在Vc=50～80m/min之间。

由于在加工过程中，切削层及表层下一定深度范围内会产生严重的硬化现象，故应选择较大的切削深度和进给量，一般粗车时ap=3～6 mm,Fr=0.3～0.8 mm/r；大件粗车时可取ap=6～10 mm；半精车时ap=1～3 mm；Fr=0.2～0.4mm/r；精车时ap≤1mm；f≤0.2mm/r。

但以上三种刀具均不能很好的加工高锰钢，加大吃刀深度，硬质合金刀具会出现不耐磨的现象，陶瓷刀具易崩损，涂层刀具由于表面耐磨层较薄，常时间的加工也会出现不耐磨的现象。

其中立方氮化硼刀片相较于以上三种刀具加工高锰钢效果较好。

华菱超硬研制的非金属粘合剂立方氮化硼刀片BN-S20牌号，不仅可大余量粗车高锰钢，而且如遇到铸造缺陷，不会出现剧烈磨损和崩刀现象。

利用刨床加IZGMn13的刀具选择与探讨摘要：通过刀具的选择以及刀具角度的确定，解决ZGMn13难加工材料的机械加工，从而获得较好的经济效益，提供给同行人员参考。

关键词：刨床ZGMn13高锰钢加工刀具选择及探讨高锰钢由于金相结构组织的原因，容易形成加工冷硬层，在高速切削过程中对刀具磨损特别严重，造成无法加工。

Mn13有其他材料无法替代的加工硬化特性。

能在很大外力冲击接触下，Mn13钢板表面自己产生加工硬化，硬度迅速提高到HB500以上，Mn13立刻产生高耐磨表面层。

而Mn13钢板内部还保持着奥氏体的高冲击韧性的特点。

适合于长时间受高冲击物料磨损的耐磨部件。

因此，高锰钢在机加工中属于难加工材料。

在矿石机械中的破碎机锤头、板锤均采用ZGMn13、ZGMn18等材料。

该公司承接外部单位一批破碎机的板锤，材质为ZGMn13（如图1），有5个面需要加工，确保安装尺寸。

该单位寻找了多家合作单位，均无法保证周期与质量。

根据工件的特点，无现行的刀具与工件作为参考，我根据工件材质的特点，合理选用刀具材质和刀具参数，解决了加工难题，提高了加工的速度，确保用户每月22套的生产计划。

现将我的设计和刀具参数阐述如下，供同行业人员参考。

1 机床选择用户曾经和多个单位合作，采用铣床加工，由于铣床旋转速度搞，极其容易产生加工硬化层，而且刀具的损耗量大，加工成本高，加工速度慢，无法满足用户的生产要求。

根据这一现状，我司改用刨床加工，根据工件长度外形尺寸，由于工件只加工平面，无其他的面需要加工，因而选用4m龙门刨床作为加工机床。

2 刀具牌号选择根据用户提供的刀具牌号YW2进行加工，该刀具由于脆性大，在刨床进刀时容易将刀尖打碎报废。

经过多次的刀具试用，最后选定YG643作为改工件的加工刀具，YG643有较高的硬度，脆性比YW2要好些，YG类硬质合金的强度和韧性好，但高温硬度和高温韧性较差。

刨床的加工速度较低，产生的热量较小，所以切削热对刀具的影响不大。

不同材质刀具切削参数在机械加工中，刀具的选择和切削参数的设置对于生产效率和产品质量具有重要影响。

不同的材料对切削条件有不同的需求，因此了解各种材料的特性并相应地调整切削参数是至关重要的。

本文将探讨几种常见金属材料的刀具切削参数。

一、不锈钢不锈钢具有良好的强度和耐腐蚀性，但相对较硬，切削时需要较高的切削力和适当的冷却。

一般建议使用硬度较高（如高速钢）的刀具，以避免过度磨损。

切削速度应保持在较低水平，进给量也应适当控制。

为了确保良好的冷却效果，通常会使用水基或油基切削液。

二、铝合金铝合金轻便且易于加工，但其易脆性和敏感性使得切削过程需要特别注意。

推荐使用硬质合金或涂层刀具，因为它们能够抵抗铝的氧化作用。

切削速度应控制在中等范围，进给量也需适度降低。

为防止粘刀现象，可以使用乳化油或极压切削油。

三、碳钢碳钢是常用的结构材料，其质地均匀、韧性好。

对于碳钢的切削，可以选择钨钻类刀具，由于其高硬度和高温性能良好，可以有效地进行切削。

切削速度可在中等偏高的范围内，进给量和背吃力矩应适中。

推荐使用润滑性能好的乳化油。

四、钛合金钛合金具有优异的抗腐蚀性和高强度，但也因此而变得异常敏感和脆弱。

钛合金的切削要求非常精确的控制，包括缓慢的切削速度、小直径的切入和切出路径以及充分冷却等。

通常建议使用金刚石涂层的高速钢刀具或者超细颗粒硬质合金涂层刀具，这样可以更好地适应钛合金的高温高压环境。

此外，还需根据实际情况选择合适的冷却剂来减少热变形和提高加工质量。

五、铜合金铜合金具有良好的导电性和导热性，适合于制造电气元件和其他相关产品。

然而，由于其软性，需要更小的切削力和更大的容屑空间。

一般来说，高速钢或硬质合金刀具都能满足这种材料的切割需求。

切削速度应在低速范围内，进给量也要适当减小。

同时，为了防止过热和粘刀现象，我们推荐使用水溶性切削液。

六、高强度钢高强度钢具有较高的硬度和强度，因此需要更高的切削力和更大的切削深度。

推荐使用硬度较高（如超细颗粒硬质合金）的刀具，并适当提高切削速度和进给量。