专业课程设计任务书
学生姓名：班级：
设计题目：高速钢车刀材料的选择及工艺设计
设计内容：
1、根据零件工作原理，服役条件，提出机械性能要求和技术要
求。
2、选材，并分析选材依据。
3、制订零件加工工艺路线，分析各热加工工序的作用。
4、制订热处理工艺卡，画出热处理工艺曲线，对各种热处理工
艺进行分析，并分析所得到的组织，说明组织及性能的检测方法与使用的仪器设备。
5、分析热处理过程中可能产生的缺陷及补救措施。
6、分析零件在使用过程中可能出现的失效方式及修复措施。
目录
前言 (4)
1 高速钢车刀的工作条件及性能、技术要求 (5)
1.1 高速钢车刀的工作条件 (5)
1.2高速钢车刀的机械性能要求及技术要求 (5)
1.2.1高速钢车刀的机械性能要求 (5)
1.2.2高速钢车刀的技术要求 (5)
2高速钢车刀材料的选择及分析 (5)
2.1选材及选材依据 (5)
2.1.1 普通高速钢 (6)
2.1.2高性能高速钢 (6)
2.2 W18Cr4V钢的分析 (7)
3 W18Cr4V钢车刀的加工工艺路线 (8)
3.1 整体加工工艺路线的制定 (8)
3.2 柄部加工工艺路线 (9)
3.3 刃部加工工艺路线 (9)
4 W18Cr4V车刀热处理工艺的制定与分析 (9)
4.1焊接后的去应力退火 (9)
4.2 W18Cr4V车刀刃部的球化退火 (10)
4.3 W18Cr4V车刀刃部的最终热处理：淬火+回火 (11)
4.3.1 淬火 (11)
4.3.2 回火 (12)
5 W18Cr4V车刀热处理缺陷及措施 (13)
6 W18Cr4V车刀的失效方式 (15)
7 心得体会 (16)
参考文献 (18)
前言
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，刀尖角组成。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。
车刀按用途可分为外圆、台肩、端面、切槽、切断、螺纹和成形车刀等。还有专供自动线和数字控制机床用的车刀。
刀具材质的改良和发展是今日金属加工发展的重要课题之一，因为良好的刀具材料能有效、迅速的完成切削工作，并保持良好的刀具寿命。所以，对于车刀以及刀具还有很长一段路要走，而本次设计的是普通成型车刀。
1 高速钢车刀的工作条件及性能、技术要求
1.1 高速钢车刀的工作条件
车刀作为一种切削工具，在车削致密金属的过程中会承受弯曲、剪切、冲击、扭转、振动、摩擦等力的作用，有可能使刀刃温度升高到600℃以甚至更高的温度，同时刃部也发生磨损，很容易造成车刀的严重损坏，总之，车刀工作条件很恶劣。
1.2 高速钢车刀的机械性能要求及技术要求
1.2.1 高速钢车刀的机械性能要求
车刀柄部应具有良好的综合机械性能，在使用过程中能有够足够承载各种应力的能力。刃部作为金属的切削工具，刃部首先应具备高的硬度和耐磨性。在一定条件下，工具的硬度越高，其耐磨性也越高，所以要求刃部要具有高的硬度。另外由于刃部在工作过程中会受到各种应力的作用，所以要求刃部还要具备足够的韧性，否则可能因为脆性过大，在应力作用下会产生折断，扭断等失效现象。刃部的工作温度高，要求刃部具有高的红硬性，保证其在较高温度下仍具有较高的硬度及耐磨性。
1.2.2 高速钢车刀的技术要求
由于车刀柄部仅需满足承载车刀上下部分带来的应力故硬度在30～45HRC之间即可。车刀刃部是切削工作部分硬度要在在63～66HRC之间，回火充分，表面无腐蚀和麻点以确保拥有足够的切削能力。
2 高速钢车刀材料的选择及分析
2.1选材及选材依据
车刀的柄部是车刀非工作部分，采用45#钢制造即可，45#钢是典型的调质钢，经调质或正火处理后，具有良好的综合机械性能，能满足使用要求。
车刀的刃部采用高速钢材料制造，因为普通的工具材料难以
满足其高红硬性的使用要求。而高速钢的种类非常多，按其性能用途不同可分为普通高速钢和高性能高速钢两种。
2.1.1普通高速钢
普通高速钢常用的有钨系高速钢和钨钼系高速钢两种。钨系高速钢如：W18Cr4V为钨系高速钢，具有高的硬度、红硬性及高温硬度。其热处理范围较宽淬火不易过热，热处理过程不易氧化脱碳，磨削加工性能较好。该钢在500℃及600℃时硬度分别保持在HRC57～58及HRC52～53，对于大量的、一般的被加工材料具有良好的切削性能。
钨钼系高速钢常用的是W6Mo5Cr4V2，它具有良好的机械性能，抗弯强度比W18Cr4V钢高10%～30%，韧性高50%～70%，可做尺寸较小，承受冲击力较大的刀具，另外，其热塑性特别好，特别适用于制造冲击力较大的刀具和热轧刀具。它的硬度、耐磨性、红硬性等性能均能满足普通高速钢车刀的使用要求。
2.1.2 高性能高速钢
高性能高速钢是在普通高速钢的基础上加入C、V、Co、Al 等合金元素，使其耐磨性和耐热性进一步提高的新型高速钢。它具有良好的切削性能，耐用度较普通高速钢高1.3～3倍，同时能适用于加工不锈钢、耐热钢、高强度钢等难加工材料。按钢中合金元素的不同高性能高速钢有高碳高速钢、高钒高速钢、钴高速钢、铝高速钢四种。
高碳高速钢常用牌号是9W18Cr4V，它含碳量较高，使其中的碳化物含量较W18Cr4V高，硬度、耐磨性较普通高速钢高，但其碳化物含量高且分布不均匀，所以它的韧性差，不适于制造高速钢车刀；高钒高速钢常用牌号是W6Mo5Cr4V3，钴高速钢常用牌号有W6Mo5Cr4V2Co8、W18Cr4VCo5、W18Cr4V2Co8等。这两类钢的各种性能都较普通高速钢W6Mo5Cr4V2要好，但是由于
