CNC刀具材料應(yīng)具備的基本性能

發(fā)布時間：2021-09-22

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CNC刀具材料應(yīng)具備的基本性能

1. 高硬度
刀具材料的硬度必須高于被加工工件材料的硬度，否則在高溫條件下，就不能保持刀具鋒利的幾何形狀，這是刀具材料應(yīng)具備的基本特征。目前，切削性能較差的刀具材料——碳素工具鋼，其硬度在室溫條件下也應(yīng)在62HRC以上；高速鋼的硬度為63～70HRC；硬質(zhì)合金的硬度為89～93HRA。
2. 足夠的強(qiáng)度和韌性
刀具切削部分的材料在切削時要承受很大的切削力和沖擊力。例如，車削45鋼時，當(dāng)ap=4㎜,f=0.5㎜/r時，刀片要承受約4000N的切削力。因此，刀具材料必須要有足夠的強(qiáng)度和韌性。一般用刀具材料的抗彎強(qiáng)度（單位為Pa）,表示它的強(qiáng)度大小，用沖擊韌度(單位為J/m2)表示其韌性的大小，它反映刀具材料抵抗脆性斷裂和崩刃的能力。
3. 高耐磨性和耐熱性
刀具材料的耐磨性是指抵抗磨損的能力。一般來說，刀具材料硬度越高，耐磨性也越好。此外，刀具材料的耐磨性還和金相組織中化學(xué)成分、硬質(zhì)點(diǎn)的性質(zhì)、數(shù)量、顆粒大小和分布狀況有關(guān)。金相組織中碳化物越多，顆粒越細(xì)，分布越均勻，其耐磨性就越高。刀具材料的耐磨性和耐熱性有著密切的關(guān)系。其耐熱性通常用它在高溫下保持較高的硬度的性能即高溫硬度來衡量，或叫紅硬性。高溫硬度越高，表示耐熱性越好，刀具材料在高溫時抗塑性變形的能力、抗磨損的能力也越強(qiáng)。耐熱性差的刀具材料，由于高溫下硬度明顯下降而導(dǎo)致快速磨損乃至發(fā)生塑性變形，喪失其切削能力。
4. 良好的導(dǎo)熱性
刀具材料的導(dǎo)熱性用熱導(dǎo)率[單位為W/（m·k）]來表示。熱導(dǎo)率大，表示導(dǎo)熱性好，切削時產(chǎn)生的熱容量容易傳導(dǎo)出去，從而降低切削部分的溫度，減輕刀具磨損。此外，導(dǎo)熱性好的刀具材料進(jìn)行斷續(xù)切削，特別是在加工導(dǎo)熱性能差的工件時尤為重要。 ?
5. 良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性
為了便于制造，要求刀具材料有較好的可加工性，包括鍛壓、焊接、切削加工、熱處理、可磨性等。經(jīng)濟(jì)性是評價和推廣應(yīng)用新型刀具材料的重要指標(biāo)之一。刀具材料的選用應(yīng)結(jié)合本國資源，以降低成本。 ?
6. 抗粘結(jié)性
防止工件與刀具材料分子間在高溫高壓作用下互相吸附產(chǎn)生粘結(jié)。 ?
7. 化學(xué)穩(wěn)定性
指刀具材料在高溫下，不易與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。