硬质合金刀具的材料牌号、种类与性能三大基本点

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硬质合金刀具的材料牌号、种类与性能三大基本点

硬质合金刀具，特别是可转位硬质合金刀具，是数控加工刀具的主导产品,20世纪80年代以来，各种整体式和可转位式硬质合金铣刀或刀片的品种已经扩展到各种切削刀具领域，其中可转位硬质合金刀具由简单的车刀、面铣刀扩大到各种精密、复杂、成形刀具领域。从国内数控刀具市场来看，硬质合金刀具因为其优势，快速发展为市场的主流。

常用刀具材料可加工的工件
（1）硬质合金刀具的种类
　　按主要化学成分区分，硬质合金可分为碳化钨基硬质合金和碳(氮)化钛(TiC(N))基硬质合金。
　　碳化钨基硬质合金包括钨钴类(YG)、钨钴钛类(YT)、添加稀有碳化物类(YW)三类，它们各有优缺点，主要成分为碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)、碳化铌(NbC)等，常用的金属粘接相是Co。
　　碳(氮)化钛基硬质合金是以TiC为主要成分(有些加入了其他碳化物或氮化物)的硬质合金，常用的金属粘接相是Mo和Ni。
　　ISO(国际标准化组织)将切削用硬质合金分为六类：
国际标准化组织，对切削加工用硬质合金按被加工材料进行分类。分为P、M、K、N、S、H六大类。
P类：用于切削加工长切屑或短切屑的黑色金属，用蓝色表示；
M类：用于切削加工长切屑或短切屑的黑色金属和有色金属，用黄色作标志；
K类：用于切削加工短切屑的黑色金属，有色金属和非金属材料，用红色作标志；
每一类硬质合金按硬质合金的性能和被加工工件的材料和加工条件的差异，又分为若干组。
　各个牌号分别以01～50之间的数字表示从高硬度到最大韧性之间的一系列合金。
常用硬质合金的主要性能和作用范围
（2）硬质合金刀具的性能特点
　硬质合金刀具的性能特点如下：
　　①高硬度：硬质合金刀具是由硬度和熔点很高的碳化物(称硬质相)和金属粘结剂(称粘接相)经粉末冶金方法而制成的，其硬度达89～93HRA，远高于高速钢，在5400C时，硬度仍可达82～87HRA，与高速钢常温时硬度(83～86HRA)相同。硬质合金的硬度值随碳化物的性质、数量、粒度和金属粘接相的含量而变化，一般随粘接金属相含量的增多而降低。在粘接相含量相同时，YT类合金的硬度高于YG类合金，添加TaC(NbC)的合金具有较高的高温硬度。
　　②抗弯强度和韧性：常用硬质合金的抗弯强度在900～1500MPa范围内。金属粘接相含量越高，则抗弯强度也就越高。当粘接剂含量相同时，YG类(WC-Co)合金的强度高于YT类(WC-TiC-Co)合金，并随着TiC含量的增加，强度降低。硬质合金是脆性材料，常温下其冲击韧度仅为高速钢的1／30～1／8。
（3）常用硬质合金刀具的应用
　　YG类合金主要用于加工铸铁、有色金属和非金属材料。细晶粒硬质合金(如YG3X、YG6X)在含钴量相同时比中晶粒的硬度和耐磨性要高些，适用于加工一些特殊的硬铸铁、奥氏体不锈钢、耐热合金、钛合金、硬青铜和耐磨的绝缘材料等。
　　YT类硬质合金的突出优点是硬度高、耐热性好、高温时的硬度和抗压强度比YG类高、抗氧化性能好。因此，当要求刀具有较高的耐热性及耐磨性时，应选用TiC含量较高的牌号。YT类合金适合于加工塑性材料如钢材，但不宜加工钛合金、硅铝合金。
　　YW类合金兼具YG、YT类合金的性能，综合性能好，它既可用于加工钢料，又可用于加工铸铁和有色金属。这类合金如适当增加钴含量，强度可很高，可用于各种难加工材料的粗加工和断续切削。

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