金屬切削過(guò)程中,刀具切削部分承受著很大的切削力與沖擊力,,并伴隨著強(qiáng)烈的金屬塑性變形與劇烈的摩擦,,產(chǎn)生大量的切削熱,造成切削區(qū)域極高的切削溫度與溫度梯度,。因此,,刀具材料應(yīng)具備以下基本性能。
(1)高的硬度和耐磨性,,刀具材料的硬度必須高于被加工材料的硬度,,其硬度在室溫條件下也應(yīng)在62HRC以上。如高速工具鋼的硬度為63~70HRC,,硬質(zhì)合金的硬度為89~93HRA,。刀具材料的耐磨性是刀具材料抵抗磨損的能力。一般來(lái)說(shuō),,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與金相組織中化學(xué)成分(碳化物,、氮化物等)、硬質(zhì)點(diǎn)的性質(zhì)和數(shù)量,、顆粒大小和分布狀況等有關(guān),。金相組織中碳化物越多,顆粒越細(xì),,分布越均勻,,其耐磨性也越好。
(2)足夠的強(qiáng)度和韌性 刀具切削部分的材料在切削時(shí)要承受很大的切削力和沖擊力,,因此,,刀具材料必須要有足夠的強(qiáng)度和韌性,以確保其加工過(guò)程中不出現(xiàn)破損崩刃等,。
(3)耐熱性指刀具材料高溫下保持上述性能的能力,,又稱熱硬性。高溫硬度越高,,表示耐熱性越好,,因此在高溫時(shí)抗塑性變形的能力、抗磨損的能力也越強(qiáng),。一般碳素工具鋼的熱硬性約 300℃,、高速工具鋼約600℃,、硬質(zhì)合金約900℃。
(4)導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性好,,則切削時(shí)產(chǎn)生的熱量容易傳導(dǎo)出去,,從而降低切削部分的溫度,減輕刀具磨損,。此外,,導(dǎo)熱性好的刀具材料其耐熱沖擊和抗熱龜裂的性能增強(qiáng),這種性能對(duì)采用脆性刀具材料進(jìn)行斷續(xù)切削,,特別在加工導(dǎo)熱性能差的工件時(shí)尤重要,。
(5)良好的加工工藝性 加工工藝性指刀具材料加工制造的難易程度,刀具材料的工藝性包括:鍛造,、焊接,、切削加工、削和熱處理等性能,。
(6)經(jīng)濟(jì)性與市場(chǎng)購(gòu)買性經(jīng)濟(jì)性是正確選用刀具材料,、降低產(chǎn)品成本的主要依據(jù)之一,也是評(píng)價(jià)新型刀具材料的重要指標(biāo)之一,。在考慮經(jīng)濟(jì)性的同時(shí),,還必須考慮其性價(jià)比。市場(chǎng)購(gòu)買性是刀具材料市場(chǎng)采購(gòu)方便性的評(píng)價(jià)依據(jù),,再好的材料不易購(gòu)得也是無(wú)用的,。