常用刀具材料分类特点及应用

各种刀片用途及钢料刀片是一种常见的切割工具，广泛应用于不同领域，包括日常生活中的厨房刀具、手术刀、行业中的工艺刀具和工业切割工具等。

不同的刀片使用不同的钢材制成，以满足各种不同的应用需求。

以下是几种常见的刀片和它们的用途以及使用的钢料。

1.厨房刀片厨房刀片用于食物的切割和加工，一般分为切菜刀、剁刀、刨刀、水果刀等。

这些刀片通常使用不锈钢制成，因为它具有耐腐蚀性能，不会对食物产生有害物质。

常用的不锈钢材料有420不锈钢、440不锈钢等。

2.医疗手术刀片手术刀片用于医疗领域的手术操作，要求具有尖锐度和消毒性能。

医疗手术刀片一般使用高碳不锈钢材料制成，如17-4PH不锈钢或440C不锈钢。

这些钢材具有高硬度和耐腐蚀性能，适合进行手术操作。

3.工艺刀具工艺刀具广泛应用于手工艺品制作、纸艺、编织、剪纸等领域。

常见的工艺刀具包括割刀、雕刻刀、裁缝剪等。

这些刀片通常使用高碳钢或合金钢制成，提供良好的切削性能和耐磨性。

4.工业切割工具工业切割工具用于工业生产中的金属切削和加工，包括圆锯片、金属刀片、铣刀等。

这些刀片通常使用硬质合金制成，如钨钛合金、维氏硬质合金等。

这些合金钢具有高硬度和耐磨性，可以进行高速切削和长时间使用。

除了上述常见的刀片和钢材，还有一些特殊应用的刀片和钢材。

例如：5.石材切割刀片石材切割刀片用于石材的切割和加工，常见的刀片有连续刀片和分割刀片。

这些刀片通常使用硬质合金制成，以应对石材高硬度和高磨损的特点。

6.纸张切割刀片纸张切割刀片用于印刷和纸加工领域，要求刀片锋利度高且不易磨损。

这些刀片通常使用高速钢制成，因为高速钢具有高硬度和热稳定性。

总体而言，不同的刀片具有不同的用途和要求，因此需要使用不同材料制作以满足需求。

选择适当的刀片和合适的钢材对于切削质量和使用寿命都非常重要。

常用刀具材料分类、特点及应用学校：学院：班级：姓名：学号：目录摘要 (3)一、刀具材料的基本要求 (4)二、常用刀具材料 (6)1.高速钢 (6)2.硬质合金 (9)三、涂层刀具 (12)1.硬质合金 (12)2.CVD Chemical Vapor Deposition (化学气相沉积) (12)3.PVD Physical Vapor Deposition（物理气相沉积） (13)四、金属陶瓷 (15)五、陶瓷 (17)六、立方氮化硼 (19)七、聚晶金刚石 (21)八、牌号 (22)1.车削牌号 (22)2.切断、切槽和螺纹加工牌号 (22)3.铣削牌号 (23)4.钻削牌号 (23)九、参考文献 (24)摘要要使金属切削工序获得满意的效果，切削刀具材料和牌号的选择是重要的考虑因素。

因此必须基本了解每种切削刀具材料及其性能，以便为每一切削应用做出正确选择。

本文旨在对目前常用刀具的材料进行分类，刀具材料的特点及应用进行总结，并根据每种切削刀具材料的性能给出应用建议。

关键词刀具材料分类刀具材料特点刀具材料性能刀具材料应用一、刀具材料的基本要求1.高硬度刀具是从工件上去除材料，所以刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度；刀具材料最低硬度应在60HRC以上；对于碳素工具钢材料，在室温条件下硬度应在62HRC以上；高速钢硬度为63HRC～70HRC；硬质合金刀具硬度为89HRC～93HRC2.高强度与强韧性刀具材料在切削时受到很大的切削力与冲击力；如车削45钢，在背吃刀量ap＝4㎜，进给量f ＝0.5㎜/r的条件下，刀片所承受的切削力达到4000N，可见，刀具材料必须具有较高的强度和较强的韧性；一般刀具材料的韧性用冲击韧度a K表示，反映刀具材料抗脆性和崩刃能力3.较强的耐磨性和耐热性刀具耐磨性是刀具抵抗磨损能力。

一般刀具硬度越高，耐磨性越好。

刀具金相组织中硬质点（如碳化物、氮化物等）越多，颗粒越小，分布越均匀，则刀具耐磨性越好；刀具材料耐热性是衡量刀具切削性能的主要标志，通常用高温下保持高硬度的性能来衡量，也称热硬性。

机床刀具种类认识机床刀具种类认识一、引言机床刀具是机械加工中不可或缺的工具，它能够完成各种不同形状和尺寸的工件加工。

在机械加工过程中，选择合适的刀具种类是非常重要的，因为它直接关系到加工效率和质量。

本文将介绍常见的机床刀具种类以及它们的应用范围。

二、分类1. 按照材质分类（1）高速钢刀具：高速钢刀具是一种常见的金属切削工具，主要由高速钢制成。

这种材料硬度高、耐磨性好，适用于加工硬度较低的金属材料。

（2）硬质合金刀具：硬质合金刀具由碳化钨和钴等元素组成。

它们有着极高的硬度和耐磨性，适用于加工较硬的材料，如铸铁、不锈钢等。

（3）陶瓷刀具：陶瓷刀具是一种新型材料，由氧化铝等陶瓷材料制成。

这种材料硬度极高、耐磨性好，适用于加工高硬度的材料，如铸钢、高速钢等。

2. 按照形状分类（1）车刀：车刀是一种常见的旋转刀具，主要用于车削和镗削工艺中。

它们的形状分为内圆车刀、外圆车刀、端面车刀等。

（2）铣刀：铣刀是一种旋转式的机床切削工具，主要用于铣削工艺中。

根据形状不同，可以分为球头铣刀、平头铣刀、T型槽铣刀等。

（3）钻头：钻头是一种旋转式的机床切削工具，主要用于钻孔工艺中。

根据形状不同，可以分为直柄钻头、锥柄钻头等。

3. 按照功能分类（1）粗加工用刀具：粗加工用刀具主要用于去除材料表面较厚的部分，在加工效率上有着很大优势。

常见的粗加工用刀具有齿轮铣齿器和带齿锯片等。

（2）精密加工用刀具：精密加工用刀具主要用于加工高精度的零件。

常见的精密加工用刀具有电极丝、磨头等。

（3）特殊加工用刀具：特殊加工用刀具主要是针对一些特殊形状或材料的加工而设计的。

常见的特殊加工用刀具有齿轮滚刀、螺纹切割器等。

三、应用范围不同类型的机床刀具适用于不同类型的材料和工艺。

在选择机床刀具时，需要根据实际情况进行选择。

1. 按照材料分类（1）钢类材料：对于低硬度和中等硬度的钢类材料，可以使用高速钢刀具进行加工；对于高硬度和高强度的钢类材料，应该使用硬质合金或陶瓷刀具进行加工。

刀具材料基本要求及种类代号用途一、刀具材料对切削部分的基本要求1、切削性能方面（1）高硬度和耐磨性好刀具材料应比被切削加工工件材料的硬度高，一般硬度指标均达HRC60以上。

耐磨性是材料抵抗磨损的能力，一般地说，刀具材料硬度愈高则耐磨性愈好。

（2）有足够的强度和韧性强度和韧性是衡量刀具在切削过程中承受各种应力和冲击的能力，一般用抗弯强度和冲击韧度来表示。

（3）有高耐热性和良好的导热性。

2、工艺性能方面有良好的工艺性能如热处理性能好、磨削性能好、热处理工艺性能好、锻造性、焊接性能好。

二、刀具材料的种类、牌号、规格用途和性能1、碳素工具钢是含碳量较高的优质钢。

优点是淬火后硬度较高，可达HRC61～HRC 65,且价格低廉。

缺点是不耐高温，在200℃～250℃即失去原来的硬度，耐磨性差，淬透性差。

用于制造低速手用工具。

如锉刀、锯条、简易冲模剪切刀片等。

常用牌号有T10、T10A、T12、T12A锉刀锯条2、合金工具钢是在碳素工具钢中加入一定量的铬（Cr) 钨(W)锰(Mn)等合金元素，以提高材料的耐热性、耐磨性的韧性。

其淬透性较好，热处理变形小。

淬火硬度可达HRC61～HRC 65,能耐350℃～400 ℃的高温。

可用来制造形状比较复杂、要求淬火后变形小的刀具，如铰刀、拉刀等。

常用牌号有9SiCr、CrWMn等。

铰刀拉刀3、高速钢是含W和Cr较多的合金工具钢。

常用的牌号有W18Cr4V 和W9Cr4V2，能在600 ℃左右的高温下保持硬度，淬火后硬度可达HRC62～HRC65.用来制造形状复杂的特殊刃具，如铣刀、钻头等。

锥柄钻头柱柄钻头立铣刀4、硬质合金主要成分是碳化钨WC和钴Co.硬度可达HRA89～HRA 93.在900℃～1000 ℃内仍能进行正常切削，切削速度比高速钢高4-10倍。

目前国产硬质合金分两类：一类是由WC和Co组成的钨钴类，即K类（YG 类）；一类是由WC、TiC和Co组成的钨钛钴类，即P类（YT类）。

刀具材料有哪几种刀具材料是制作刀具的原材料，不同的刀具材料具有不同的特性和用途。

在工业生产和日常生活中，刀具被广泛应用于各个领域，因此了解不同的刀具材料对于选择合适的刀具至关重要。

下面将介绍几种常见的刀具材料及其特点。

1. 钢。

钢是最常见的刀具材料之一，它具有优良的机械性能和耐磨性，适用于制作各种刀具，如厨房刀具、工业刀具等。

钢的主要成分是铁和碳，同时还含有少量的合金元素，如铬、钼、锰等。

不同成分的钢具有不同的性能，如碳钢具有较高的硬度和切削性能，不锈钢具有良好的耐腐蚀性能。

2. 高速钢。

高速钢是一种含有高比例合金元素的钢材，主要用于制作切削工具，如铣刀、钻头、车刀等。

高速钢具有优异的硬度、耐磨性和热稳定性，能够在高速切削时保持良好的切削性能。

由于其高成本和难加工性，高速钢主要用于制作高精度、高效率的刀具。

3. 硬质合金。

硬质合金是一种由钨、钴、碳等金属粉末烧结而成的刀具材料，具有极高的硬度和耐磨性。

硬质合金刀具广泛应用于金属切削加工、矿石开采、木材加工等领域，能够在恶劣的工作环境下保持良好的切削性能。

硬质合金刀具的制造工艺复杂，成本较高，但在特定的工况下能够发挥出其独特的优势。

4. 陶瓷。

陶瓷刀具是近年来新兴的刀具材料，由于其优异的耐磨性、耐腐蚀性和化学稳定性，被广泛应用于食品加工、医疗器械等领域。

陶瓷刀具具有轻量化、不锈蚀、不导热等特点，能够满足特定领域对刀具的高要求。

5. 钛合金。

钛合金是一种轻质、高强度的金属材料，具有良好的耐腐蚀性和高温性能，适用于制作高性能的刀具。

钛合金刀具常用于航空航天、汽车制造等领域，能够满足对刀具重量和强度要求的场合。

总结。

不同的刀具材料具有不同的特点和适用范围，选择合适的刀具材料需要根据具体的工作要求和材料特性进行综合考虑。

随着材料科学的不断发展，新型刀具材料的涌现将进一步拓展刀具的应用领域，为工业生产和生活带来更多的便利和效益。

常用刀具材料分类特点及应用刀具是人类使用最早的工具之一，几千年来刀具的材料不断进步和发展。

根据刀具材料的不同特点和用途，可以将常用刀具材料进行分类。

一、金属刀具材料1.碳钢碳钢是最早被使用的刀具材料之一，由铁和碳组成。

碳钢具有优异的切削性能和耐磨性，适用于加工低硬度的材料。

缺点是耐腐蚀性较差，容易生锈。

应用：常用于制作农具、切削工具等。

2.高速钢高速钢是以碳钢为基础，添加了大量的钼、钴、钛等元素的合金刀具材料。

高速钢具有优异的切削性能和热稳定性，能够在高温条件下保持较好的硬度和切削性能。

应用：广泛应用于金属切削、冲压、铸造等工艺中。

3.高碳高铬不锈钢高碳高铬不锈钢具有优异的耐磨性和耐腐蚀性，适用于加工较硬的材料，同时还具有不锈、耐高温等优点。

应用：常用于模具制造、医疗器械等领域。

4.硬质合金硬质合金是一种由金属碳化物、金属结合相和金属氧化物等组成的刀具材料。

硬质合金具有极高的硬度和耐磨性，能够在高速切削和重切削条件下保持较好的切削性能。

然而，硬质合金的脆性较大，容易断裂。

应用：广泛应用于模具制造、车削刀具、铣削刀具等领域。

二、非金属刀具材料1.陶瓷陶瓷刀具由氧化锆、碳化硅等陶瓷材料制成。

陶瓷刀具具有极高的硬度和耐磨性，能够在高温、高速等恶劣条件下保持较好的切削性能。

然而，陶瓷刀具的韧性较差，容易断裂。

应用：广泛应用于切割纸张、塑料、蔬菜水果等食品处理领域。

2.人造金刚石人造金刚石是由高温高压合成的人工刀具材料。

人造金刚石具有极高的硬度和耐磨性，能够在高温、高压等恶劣条件下保持较好的切削性能。

然而，人造金刚石的碳溶解性较低，容易在高温下发生碳化，使刀具表面粗糙。

应用：广泛应用于宝石加工、玻璃切割等领域。

3.陶瓷涂层陶瓷涂层是一种将陶瓷材料均匀涂覆在金属刀具表面的一种技术。

陶瓷涂层可以提高金属刀具的硬度和耐磨性，使刀具具有较好的切削性能和耐腐蚀性。

应用：广泛应用于汽车零部件加工、航空航天等领域。

以上是常用刀具材料的分类、特点及应用。

机床常用车刀材料的种类和用途按材料分：锋钢刀（碳素合金工具钢刀）、合金刀、陶瓷刀、氮化硼刀等。

按结构形式分:锻打刀、焊接刀、机夹刀。

按用途分：外圆刀、内圆刀、螺纹刀、切刀、左右偏刀、圆弧刀等。

1、高速钢高速钢是指含较多钨、铬、铝等合金元素的高台金工具钢，俗称锋钢或白钢。

机床其特点是：制造简单；有较高的硬度(63～66HRC)，耐磨性和耐热性(约600—660口c)；有足够的强度和韧性；有较好的工艺性；能承受较大的冲击力；可制造形状复杂的刀具，如特种车刀、铣刀、钻头、拉刀和齿轮刀具等；但不能用于高速切削。

常用高速钢的牌号与性能。

高速钢淬火后的硬度为HRC63～67，其红硬温度550℃～600℃,允许的切削速度为25～30m/min。

高速钢有较高的抗弯强度和冲击韧性，可以进行铸造、锻造、焊接、热处理和切削加工，有良好的磨削性能，刃磨质量较高，故多用来制造形状复杂的刀具，如钻头、铰刀、铣刀等，亦常用作低速精加工车刀和成形车刀。

常用的高速钢牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2两种。

2、硬质合金(1)钨钴类硬质合金它的代号是YG，由co和wc组成。

常用牌机床抗弯强脯不怕冲击，但是硬度和耐热.其特点是：韧性好，抗弯强度高，不怕冲击，但是硬度和耐热性较低。

适用于加工铸铁、青铜等脆性材料．常用牌号有YG3、YG6、YG8等，后面的数字表示含钴量的百分比，含钴量愈高，其承受冲击的性能就愈好。

因此，YG8常用于粗加工，YG6和YG3常用于半精加工和精加工。

(2)钨钻钛类硬质合金它的代号是YT，由wc(碳化钨)、Tic(碳化钛)、co(钴)组成。

常用牌号是YTl5、Y130等．其特点是：硬度为89～93HRA，耐热温度为800～1000℃；耐磨性、抗氧化性较高；但抗弯强度、冲击韧度较低。

适用于加工碳钢、台金钢等到塑性材料。

加入碳化钛可以增加合金的耐磨性，可以提高合金与塑性材料的粘结温度，减少刀具磨损，也可以提高硬度；但韧性差，更脆、承受冲击的性能也较差，一般用来加工塑性材料。

常用刀具材料
常用刀具材料包括不锈钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和轻质钛合金等。

不锈钢是常见的刀具材料之一。

它具有耐腐蚀性能，不易生锈，使刀具使用寿命更长。

不锈钢刀具可以使用长时间而不会受到容易生锈的问题影响，同时还具有较好的韧性和可塑性。

高速钢也是常用的刀具材料之一。

高速钢刀具具有较高的硬度、耐磨性和耐高温性能，因此在高速切削应用中使用广泛。

高速钢刀具适用于高速旋转刀具，可以在较高速度下完成切削作业。

硬质合金，也被称为金属陶瓷，是由钨碳化物颗粒和金属钴粉末构成的。

硬质合金刀具具有极高的硬度和耐磨性能，可以在高速切削和重负载切削条件下进行切削作业。

硬质合金刀具常用于切削硬质材料，如钛合金和高温合金等。

陶瓷是一种非常硬和脆性的材料，因此在刀具制造中被广泛应用。

陶瓷刀具具有极高的硬度和耐磨性，可以在高温和高速切削条件下进行切削作业。

陶瓷刀具常用于对非金属材料进行切削加工，如陶瓷、玻璃和纤维等。

轻质钛合金是一种比传统钢材更轻但具有较高强度的材料。

轻质钛合金刀具可以减轻工人的劳动强度，并提高生产效率。

轻质钛合金刀具适用于需要长时间操作刀具的工作环境，如航空航天和汽车制造等领域。

综上所述，不锈钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和轻质钛合金等常用刀具材料各具特点，可以根据具体工作需求选择合适的刀具材料。

数控刀具材料的种类、性能与特点1、刀具材料的发展现状与趋势欲了解与使用好刀具材料，先来看一下刀具材料的发展史。

刀具材料的发展史，实际上就是不断提高刀具材料耐热性能的过程。

１８世纪中叶，欧洲出现工业革命后，采用碳素工具钢为刀具材料，其成分与现代的Ｔ１０、Ｔ１２相近，其切削温度在２００～２５０℃，加工普通钢材的切削速度为５～８ｍ／ｍｉｎ，切削铸铁的速度为３～５ｍ／ｍｉｎ。

１８６１年，英国的罗伯特·墨希特（ＲｏｂｅｒｔＭｕｓｈｅｔ）发明了含钨的合金工具钢，能承受３５０℃的切削温度，切削速度提高至８～１２ｍ／ｍｉｎ。

目前来说，基于碳素工具钢和合金工具钢的刀具材料已基本不用。

１８９８年，美国的机械工程师泰勒（ＷｉｎｓｌｏｗＴａｙｌｏｒ）和冶金师怀特（ＭａｕｎＷｈｉｔｅ）研制成功了高速工具钢，切削普通碳素钢的切削速度提高至２５～３０ｍ／ｍｉｎ。

随后，经过不断改进材料成分，耐热性能提高至５００～６００℃，加工钢的切削速度提高至３０～４０ｍ／ｍｉｎ，切削铸铁的速度达１５～２０ｍ／ｍｉｎ。

高速工具钢是目前为止仍然在使用的金属切削刀具材料之一，并不断得到改进，而且制备方式出现了变化，如粉末冶金高速工具钢和涂层高速工具钢等。

１９２５年，德国人史律泰尔发明了硬质合金，初期的ＷＣ℃Ｃｏ合金耐热性达８００℃，加工铸铁的效果较好，切削速度达到了４０ｍ／ｍｉｎ以上，但加工碳素钢的寿命较低。

１９３１年发明了ＷＣ℃ＴｉＣ℃Ｃｏ合金，耐热性达到了９００℃以上，加工碳素钢的切削速度达到了２２０ｍ／ｍｉｎ，二战中后期，随着使用范围的不断扩大，出现了添加熔点更高的ＴａＣ等的硬质合金ＷＣ℃ＴｉＣ℃ＴａＣ（ＮｂＣ）℃Ｃｏ合金。

２０世纪５０年代，出现了以ＴｉＣ为基本成分的ＴｉＣ℃Ｎｉ℃Ｍｏ合金，耐热性达到了１０００～１２００℃。

目前为止，硬质合金刀具材料仍然是数控加工刀具的主流材料之一。

人类探索新型刀具材料的步伐永不停止，新型工程材料的出现需要研制与其相适应的刀具材料，新型机床制造技术为耐热性更高的刀具材料应用提供了可能，新型超硬刀具材料不断出现，如下所述。

刀具材料的种类很多，常用的材料有工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬1、碳素工具钢碳素工具钢是指碳的质量分数为0.65％～1.35％的优质高碳钢。

用做刀具的牌号一般是T10A和T12A。

常温硬度60～64HRC。

当切削刃热至200～250℃时，其硬度和耐磨性就会迅速下降，从而丧失切削性能。

碳素工具钢多用于制造低速手用工具，如锉刀、手用锯条等。

2、合金工具钢为了改善碳素工具钢的性能，常在其中加入适量合金元素如锰、铬、钨、硅和钒等，从而形成了合金工具钢。

常用牌号有9SiCr、GCrl5、CrWMn等。

合金工具钢与碳素工具钢相比，其热处理后的硬度相近，而耐热性和耐磨性略高，热处理性也较好。

但与高速钢相比，合金工具钢的切削速度和使用寿命又远不如高速钢，使其应用受到很大的限制。

因此，合金工具钢一般仅用于取代碳素工具钢，作一些低速、手动刀具，如手用丝锥、手动铰刀、圆板牙、搓丝板等。

3、高速钢高速钢是一种含钨、铝、铬、钒等合金元素较多的高合金工具钢。

高速钢主要优点是具有高的硬度、强度和耐磨性，且耐热性和淬透性良好，其允许的切削速度是碳素工具钢和合金工具钢的两倍以上。

高速钢刃磨后切削刃锋利，故又称之为“锋钢”和“白钢”。

高速钢是一种综合性能好、应用范围较广的刀具材料，常用来制造结构复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、钻头、铰刀。

拉刀、齿轮刀具等。

高速钢按其用途和性能不同，可分普通高速钢和高性能高速钢；按其化学成分不同，又可分为钨系高速钢和钨钼系高速钢。

1) 普通高速钢是指加工一般金属材料用的高速钢。

常用牌号有W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。

① W18Cr4V属钨系高速钢，它具有性能稳定，刃磨及热处理工艺控制方便等优点，但因钨价较高，且使用寿命短故使用较少。

② W6Mo5Cr4V2属钨钼系高速钢，它的碳化物分布均匀，抗弯强度，冲击韧度和高温塑性都比W18Cr4V好，但磨削工艺略差。

因其使用寿命长、价格低，故被广泛使用。

2) 高性能高速钢是在普通高速钢中再加入一些合金元素，以进一步提高它的耐热性、耐磨性。