中国直升机研究所景德镇劳动服务公司 机械加工基础知识

第三章 切削加工常识

第一节 刀具材料

一、刀具材料

1、刀具材料应具备的性能

刀具在工作中要承受很大的压力和冲击力。同时，由于切削时产生的工件塑性变形以及在刀具，切屑、工件相互接触表面间产生的强烈摩擦，使刀具切削刃上产生很高的温度和受到很大的应力。因此，作为刀具材料应具备以下特性：

1 高的硬度。 刀具材料必须具备高于被加工材料的硬度，一般刀具材料的常温硬度○

都在62HRC以上。（最少要比被加工材料高出20~30HRC）。

2 高的耐磨性。 耐磨性是刀具抗磨损的能力。它是刀具材料力学性能、组织结构和化○

学性能的综合反映。

3 足够的强度和韧性。 为能承受很大的压力，以及冲击和振动，刀具材料应具有足够○

的强度和韧性。一般强度用抗弯强度表示，韧性用冲击值表示。

4 高的耐热性。○ 耐热性是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。 5 良好的热物理性能和耐热冲击性。 ○

6 良好的工艺性。○这里指的是锻造性能、热处理性能、高温塑变性能和磨削加工性能等。 7 经济性。 ○

2、常用的刀具材料

在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料等。

手工刀具的刀具材料：碳素工具钢（T10A 含C 0.7~1.2%的优质钢）和合金工具钢（9SiCr，即碳素工具钢中加入Cr、w、Mn、Si等元素）

机加工用刀具材料：高速钢（W18Cr4V）和 硬质合金（YG、YT）等。他们是应用最广泛的刀具材料。

2.1.高速钢 是含W、Cr、V等合金元素较多的合金工具钢。它的硬度、耐磨性和耐热性低于硬质合金，但强度和韧性却高于硬质合金，工艺性能较硬质合金好，而且价格比较便宜。广泛地应用于制造形状较为复杂的各种刀具。

2.2.硬质合金 是以高硬度、高熔点的金属碳化物（WC、TiC）作基体，以金属Co等作粘结剂，用粉末冶金的方法制成的一种合金。其硬度高，耐磨性好，耐高温，允许的切削速度比高速钢高数倍，但强度、韧性和工艺性不如高速钢。常制成各种形式的刀片。

国产硬质合金材料（YG、 YT ）一般分为两大类：钨钴类（ YG）和钨钛钴类（ YT）。 钨钴类（YG类：WC+CO ），主要牌号有： YG3、YG6、YG8，其中数字为CO的百分含量，含CO少，材质较脆，但较耐磨。YG类刀具切塑性材料时，耐磨性差，适用于加工铸铁，青铜等脆性材料。

钨钛钴类（ YT类：WC＋TiC＋CO ），主要牌号有：YT5、YT15、YT30，其中数字为TiC的百分含量，TiC含量多，韧性差，但耐磨，耐高温。YT类刀具适用于加工钢件。

3、硬质合金的种类牌号及其性能：

按ISO（国际标准化组织）的硬质合金种类、牌号及其性能，规定了硬质合金刀具材料分类,牌号及其应用范围。

ISO513-1975（E）规定将切削用硬质合金按用途分为：P、K、M三类。 P类 主要加工钢件，包括铸钢；（长铁屑类） K类 主要加工铸铁、有色金属和非金属材料；（属短铁屑类）

M类 主要加工钢（包括奥氏体钢、锰钢等）以及铸铁、有色金属等（属中间类）。

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类别 牌号 P01 P10 P20 P P30 P40 P50 M10 M20 M M30 M40 K K01 类别 牌号 K10 K K20 K30 K40 各类硬质合金的牌号及使用条件 加 工 材 料 使 用 条 件 精车、精镗。高速度，小切削截钢、铸钢的精加工 面，高尺寸精度和表面质量,工作无振动 车削、仿形车，切螺纹及铣削，钢、铸钢 高速度，小或中等切削截面 车削，铣削，中等切削截面或小钢、铸钢、长铁屑可锻铸铁 切削截面的刨削 车、铣、刨，中等或低切削速度，钢、铸钢、长铁屑可锻铸铁 中等或大切削截面，可在不利条件下加工。 车、铣、插削，低切削速度，在钢、有砂眼和缩孔的铸钢 不利条件下用大切削截面和大的切削角度加工，用于自动车床。 用于要求高韧度硬质合金的工钢、有砂眼和缩孔的中等或序，车、刨、插削。低切削速度，低抗拉强度的铸钢 大截面，在不利条件下可用大的切削角度加工，用于自动车床。 钢、铸钢、锰钢、灰铸铁 车削，中等或高切削速度，小或合金铸铁 中等切削截面 钢、铸钢、奥氏体钢、 车削、铣削，中等切削速度， 锰钢、灰铸铁 中等切削截面。 钢、铸钢、奥氏体钢、 车、铣、刨削，中等切削速度， 灰铸铁、高温合金 中等或大切削截面。 软钢、低强度钢、有色金属 车削、切断，特别适于自动车床 和轻合金 高硬度灰铸铁，肖氏 硬度35以上的冷硬铸铁， 车削，精车，镗削，铣削，刮削 高硅铝合金，淬硬钢， 高耐磨塑料，硬纸板，陶瓷 加 工 材 料 使 用 条 件 220HBW以上的灰铸铁、短铁屑可锻铸铁，淬硬钢， 车、铣、钻、镗、拉、刮削 硅铝合金,铜合金,塑料,玻璃,硬橡胶,硬纸板,陶瓷,石头 220HBW以上的灰铸铁,有车、铣、钻、镗、拉削，要求高色金属，铜，黄铜，铝 韧度硬质合金的场合 低硬度灰铸铁，低强度钢， 车、铣、刨、插削，在不利条件压缩木材 下加工，并允许用大切削角度 车、铣、刨、插削，在不利条件软木或硬木，有色金属 下加工，并允许用大切削角度 常用刀头牌号 YT30,YN5,T40, YN501, YN10，YT15 YT14 YT5 YC35 YC45 YT540 YT535 YW1，YN01 YW3 YW2 YG8N 1# YG3 YG3X 0# (YG600) 常用刀头牌号 YG6 YG6X YG6A YG6010 YG8、YG8C YG8N 1# YG546

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