1,高速鋼
高速鋼是壹種含鎢、鉬、鉻、釩等合金元素較多的高合金工具鋼。高速鋼強度高,抗彎強度是普通硬質合金的2 ~ 3倍。韌性也高,比硬質合金高幾十倍。高速鋼的硬度在63hrc以上,耐熱性好。當切割溫度達到500 ~ 650℃時,仍可切割。高速鋼切削性能好,熱處理變形小,常用於制造各種復雜刀具(如鉆頭、絲錐、拉刀、成形刀具、齒輪刀具等。).高速鋼工具可以加工從有色金屬到高溫合金的各種材料。表2-15列出了幾種常用高速鋼的牌號和主要用途,供選擇時參考。
2、硬質合金
硬質合金是由高硬度、高熔點的金屬碳化物粉末(如wc、tic、tac、nbc等)制成的粉末冶金制品。)和金屬粘合劑(如鈷、鎳、鉬等。)高壓成型後再高溫燒結。硬質合金中的金屬碳化物具有高熔點、高硬度、良好的化學穩定性和熱穩定性。因此,硬質合金具有較高的硬度、耐磨性和耐熱性,許用切削速度遠高於高速鋼,加工效率高,可切削淬硬鋼等硬質材料。硬質合金的缺點是與高速鋼相比,抗彎強度較低,脆性較大,抗振動和抗沖擊性也較差。
硬質合金因其優異的切削性能被廣泛用於制作各種刀具。在中國,絕大多數車刀、端銑刀和深孔鉆都是由硬質合金制成的。目前,硬質合金也用於壹些更復雜的刀具,如端銑刀和孔加工刀具。我國常用硬質合金品牌及其應用範圍見表2-16。
3、陶瓷和超硬工具材料
與硬質合金相比,陶瓷材料具有更高的硬度(91 ~ 95 HRA)和耐熱性,在1200℃的溫度下仍可切削,具有良好的耐磨性和化學惰性,摩擦系數低,抗粘著和擴散磨損能力強,因此可以以更高的速度切削,可用於切削難加工的高硬度材料。主要缺點是脆性大,沖擊韌性差,抗彎強度低。
超硬工具材料包括天然金剛石、聚晶金剛石和聚晶立方氮化硼。金剛石工具主要用於加工高精度、低粗糙度的有色金屬、耐磨材料和塑料,如鋁及鋁合金、黃銅、預燒結硬質合金和陶瓷、石墨、玻璃纖維、橡膠和塑料等。立方氮化硼主要用於加工淬火鋼、噴塗材料、冷硬鑄鐵和耐熱合金。
由於陶瓷、金剛石、立方氮化硼韌性差、硬度高,要求使用這類刀具的機床剛性好、速度快、功率足、主軸撓度小,機床-夾具-工件-刀具系統剛性好。只有這樣,才能充分發揮這些先進工具材料的作用,取得良好的效果。