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硬質合金刀具用在哪些方面

發布時間:2023-05-27 17:32:18

⑴ 硬質合金都用來做什麼呢

硬質合金是中一種常用的合金材料,其最大特點是具有很高的硬度和耐磨性。從構成上來說,硬質合金是以一種或多種難熔的碳化物,如碳化鎢、碳化鈦等的粉末為主要成分,加入作為粘接劑的金屬粉末如鈷、鎳等,經粉末冶金製成造而成的合金材料。硬質合金通常用於製造切削刀具、冷作模具以及高耐磨零件等。

首先,硬質合金具有極高的硬和耐磨性。常溫下,它的硬度可以達到69到81HRC,耐磨性表現也相當不錯。因此,這種材料製作的刀具切削速度可以比高速鋼刀具快4到7倍,使用壽命不僅不會低於後者,反而比高速鋼刀具長5到80倍,可以用於切削硬度達到50HRC的高硬度材料。

其次,硬質合金還具有很高的強度和彈性模量。其抗壓強度達到6000MPa,彈性模量最高可以達到735MPa,折兩項指標均高於於高速鋼材料。但是,硬質合金的抗彎強度較低,只有1000到3000MPa。

第三,硬質合金具有較好的耐蝕性、抗氧化性和耐高溫性。硬質合金製作的刀具,通常能夠很好地抵抗大氣、酸、鹼等造成的腐蝕,不容易發生氧化,還可以在900到1000度的高溫下保持堅硬。

第四,硬質合金的線膨脹系數很小,這導致其加工時,可以具有穩定的形狀尺寸。

第五,使用硬質合金加工成形的製品,通常不能再進行加工和重磨。這是因為硬質和金的脆性較高,重磨時容易引起碎裂,所以只能採用電火花、線切割、電解磨削等電加工或專門的砂輪磨削。

⑵ 硬質合金主要用在哪些地方

硬質合金廣泛用作刀具材料,如車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、鏜刀等,用於切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。現在新型硬質合金刀具的切削速度等於碳素鋼的數百倍。
硬質合金還可用來製作鑿岩工具、採掘工具、鑽探工具、測量量具、耐磨零件、金屬磨具、汽缸襯里、精密軸承、噴嘴、五金模具(如拉絲模具、螺栓模具、螺母模具、以及各種緊固件模具,硬質合金的優良性能逐步替代了以前的鋼鐵模具)。

⑶ 硬質合金刀具常識及使用方法

1.硬質合金刀最正確的麽刀方法
硬質合金刀片硬度高、脆性大、導熱性差、熱收縮率大,通常應採用金剛石砂輪進行刃磨。

但因金剛石砂輪價格昂貴,磨損後不易修復,因此很多工廠仍採用普通砂輪進行刃磨。在刃磨過程中,由於硬質合金硬度較高,普通砂輪的磨粒極易鈍化,劇烈的摩擦使刀片表面產生局部高溫,形成附加熱應力,極易引起熱變形和熱裂紋,直接影響刀具使用壽命和加工質量。

因此,應採取必要措施防止刃磨裂紋的產生。通過加工實踐,總結出以下可有效防止或減少刃磨裂紋的工藝措施。

1 負刃刃磨法負刃刃磨法是指在刃磨刀具前,先在前刀面或後刀面上磨出一條負刃帶。硬質合金屬於硬脆材料,刃磨時因砂輪振動使刀具受到沖擊載荷,容易發生振裂;同時,磨削區的瞬間升溫與冷卻使熱應力可能超過硬質合金的強度極限而產生熱裂紋。

金機通提示採用負刃刃磨法可提高刀片強度,增強刀片抗振性和承受沖擊載荷的能力,並增大受熱面積,防止磨削熱大量導向刀片,從而減少或防止裂紋產生。2 用二硫化鉬浸潤砂輪在擾辯悶常溫狀態下,將粉狀二硫化鉬與無水乙醇製成混合溶液,然後在密閉容器內(防止乙醇揮發)將新的普通砂輪浸泡在混合溶液中,14小時後取出,自然乾燥18~20小時,使砂輪完全晾乾。

經上述處理的砂輪內部空隙中充滿二硫化鉬,對磨粒可起到潤滑作用,使砂輪排屑良好,不易堵塞。試緩彎驗證明,用二硫化鉬浸潤過的砂輪磨削硬質合金刀片時,磨削鋒利,磨粒不易鈍化,工件變形小,排屑順暢,磨屑形狀基本呈帶狀,可帶走大部分磨削熱,從而改善磨削效果,提高刀片成品率。

3 合理選用磨削用量若刃磨過程中摩擦力過大,可導致磨削溫度急劇上升,刀片易發生爆裂,因此合理選用磨削用量十分重要。金機通提示常用的合理磨削用量為:圓周速度v=10~15m/min,進給量f縱=0.5~1.0m/min,f橫=0.01~0.02mm/行程。

手工刃磨時,縱向和橫向進給量均不宜過大。4 其它工藝措施刀桿剛性不足、刀具夾持不穩、機床主軸跳動等均可能引起刃磨裂紋的產生,因此,由機床、砂輪、夾具和刀具組成的加工系統應具有足夠剛性,且應控制砂輪的軸向和徑向跳動。

造成硬質合金刀具產生刃磨裂紋的因素較多,只有選用合適的砂輪,同時採用合理的磨削工藝,才能有效避免裂紋產生,提高刃磨質量。
2.硬質合金刀具材料如何分類的
常用的硬質合金以 WC為主要成分,根據是否加入其它碳化物而分為以下幾類: 鎢鈷類( WC+Co)硬質合金( YG) 它由 WC和 Co組成,具有較高的抗彎強度的韌性,導熱性好,但耐熱性和耐磨性較差,主要用於加工鑄鐵和有色金屬。

細晶粒的 YG類硬質合金(如 YG3X、YG6X),在含鈷量相同時,其硬度耐磨性比 YG3、YG6高,強度和韌性稍差,適用於加工硬鑄鐵、奧氏體不銹鋼、耐熱合金、硬青銅等。 鎢鈦鈷類( WC+TiC+Co)硬質合金灶芹( YT) 由於 TiC的硬度和熔點均比 WC高,所以和 YG相比,其硬度、耐磨性、紅硬性增大,粘結溫度高,抗氧化能力強,而且在高溫下會生成 TiO 2,可減少粘結。

但導熱性能較差,抗彎強度低,所以它適用於加工鋼材等韌性材料。
3.什麼地方使用硬質合金
硬質合金主要應用在金屬加工的刀具、刃具和地質鑽探、盾構施工的鑽頭和刀具中。

製造切削工具、刀具、鈷具和耐磨零部件,廣泛應用於軍工、航天航空、機械加工、冶金、石油鑽井、礦山工具、電子通訊、建築等領域。 硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝製成的一種合金材料。

硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。
4.刀具刀頭
你好,焊接式切削刀具結構應具有足夠的剛性足夠的剛性是以最大允許的外形尺寸以及採用較高強度的鋼號和熱處理來保證.硬質合金刀具刀片應固定牢靠硬質合金刀具焊接刀片應有足夠的固定牢靠程度,它是靠刀槽及焊接質量來保證的,故要根據刀片形狀及刀具幾何參數選擇刀片鑲槽形狀.認真檢查刀桿。

在將硬質合金刀具刀片焊接至刀桿上以前須要對刀片,刀桿進行必要的檢查,首先應檢查刀片支承面不能有嚴重彎曲.硬質合金刀具焊接面不得有嚴重滲碳層,同時還應將硬質合金刀具刀片表面及刀桿鑲槽中的污垢進行清除,以保證焊接牢靠,為了保證焊接強度,應選擇合適的焊料.在焊接過程中,應保證良好的濕潤性和流動性,並排除氣泡,使焊接與合金焊接面充分接觸,無缺焊現象.。
5.不同的加工方式,如何選擇硬質合金刀片牌號
不同的加工方式,硬質合金刀片的選擇要根據被加工材料的不同而選擇的。

YG3:適用於鑄鐵,有色金屬的精加工。

YG6X、YG6A:適用於鑄鐵,有色金屬的精加工,半精加工,亦可用於錳鋼,淬火鋼加工。

YG6、YG8:適用於鑄鐵,輕合金的粗加工,亦可作鑄鐵,低合金鋼銑削加工。

YW1、YW3、YW4:適用於不銹鋼,普通合金鋼的精加工和半精加工。

YW2:適用於不銹鋼,低合金鋼的半精加工,主要用於火車輪箍加工。

YT15、YT05:適用於鋼,鑄鋼的精加工和半精加工,宜採用中等進給量和較高的切削速度。

YT14、YS25:適用於鋼,鑄鋼的精加工和半精加工,宜採用中等進給量。

YS25專用於鋼,鑄鋼的銑削速度。

YT5:適用於鋼,鑄鋼的重切削加工,在作業條件不好的中,低速度大進給量粗加工。
6.刀具知識
刀具的基本知識 刀具是機械製造中用於切削加工的工具,又稱切削工具。

廣義的切削工具既包括刀具,還包括磨具。 絕大多數的刀具是機用的,但也有手用的。

由於機械製造中使用的刀具基本上都用於切削金屬材料,所以「刀具」一詞一般就理解為金屬切削刀具。切削木材用的刀具則稱為木工刀具。

刀具的發展在人類進步的歷史上佔有重要的地位。中國早在公元前28~前20世紀,就已出現黃銅錐和紫銅的錐、鑽、刀等銅質刀具。

戰國後期(公元前三世紀),由於掌握了滲碳技術,製成了銅質刀具。 當時的鑽頭和鋸,與現代的扁鑽和鋸已有些相似之處。

然而,刀具的快速發展是在18世紀後期,伴隨蒸汽機等機器的發展而來的。1783年,法國的勒內首先制出銑刀。

1792年,英國的莫茲利制出絲錐和板牙。有關麻花鑽的發明最早的文獻記載是在1822年,但直到1864年才作為商品生產。

那時的刀具是用整體高碳工具鋼製造的,許用的切削速度約為5米/分。1868年,英國的穆舍特製成含鎢的合金工具鋼。

1898年,美國的泰勒和.懷特發明高速鋼。1923年,德國的施勒特爾發明硬質合金。

在採用合金工具鋼時,刀具的切削速度提高到約8米/分,採用高速鋼時,又提高兩倍以上,到採用硬質合金時,又比用高速鋼提高兩倍以上,切削加工出的工件表面質量和尺寸精度也大大提高。 由於高速鋼和硬質合金的價格比較昂貴,刀具出現焊接和機械夾固式結構。

1949~1950年間,美國開始在車刀上採用可轉位刀片,不久即應用在銑刀和其他刀具上。1938年,德國德古薩公司取得關於陶瓷刀具的專利。

1972年,美國通用電氣公司生產了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削。

1969年,瑞典山特維克鋼廠取得用化學氣相沉積法,生產碳化鈦塗層硬質合金刀片的專利。1972年,美國的邦沙和拉古蘭發展了物理氣相沉積法,在硬質合金或高速鋼刀具表面塗覆碳化鈦或氮化鈦硬質層。

表面塗層方法把基體材料的高強度和韌性,與表層的高硬度和耐磨性結合起來,從而使這種復合材料具有更好的切削性能。 刀具按工件加工表面的形式可分為五類。

加工各種外表面的刀具,包括車刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀和銼刀等;孔加工刀具,包括鑽頭、擴孔鑽、鏜刀、鉸刀和內表面拉刀等;螺紋加工工具,包括絲錐、板牙、自動開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等;齒輪加工刀具,包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪加工刀具等;切斷刀具,包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等等。此外,還有組合刀具。

按切削運動方式和相應的刀刃形狀,刀具又可分為三類。通用刀具,如車刀、刨刀、銑刀(不包括成形的車刀、成形刨刀和成形銑刀)、鏜刀、鑽頭、擴孔鑽、鉸刀和鋸等;成形刀具,這類刀具的刀刃具有與被加工工件斷面相同或接近相同的形狀,如成形車刀、成形刨刀、成形銑刀、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齒輪的齒面或類似的工件,如滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等。

各種刀具的結構都由裝夾部分和工作部分組成。整體結構刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上;鑲齒結構刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。

刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依靠內孔套裝在機床的主軸或心軸上,藉助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉力矩,如圓柱形銑刀、套式面銑刀等。

帶柄的刀具通常有矩形柄、圓柱柄和圓錐柄三種。車刀、刨刀等一般為矩形柄;圓錐柄靠錐度承受軸向推力,並藉助摩擦力傳遞扭矩;圓柱柄一般適用於較小的麻花鑽、立銑刀等刀具,切削時藉助夾緊時所產生的摩擦力傳遞扭轉力矩。

很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼製成,而工作部分則用高速鋼把兩部分對焊而成。 刀具的工作部分就是產生和處理切屑的部分,包括刀刃、使切屑斷碎或卷攏的結構、排屑或容儲切屑的空間、切削液的通道等結構要素。

有的刀具的工作部分就是切削部分,如車刀、刨刀、鏜刀和銑刀等;有的刀具的工作部分則包含切削部分和校準部分,如鑽頭、擴孔鑽、鉸刀、內表面拉刀和絲錐等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑,校準部分的作用是修光已切削的加工表面和引導刀具。

刀具工作部分的結構有整體式、焊接式和機械夾固式三種。整體結構是在刀體上做出切削刃;焊接結構是把刀片釺焊到鋼的刀體上;機械夾固結構又有兩種,一種是把刀片夾固在刀體上,另一種是把釺焊好的刀頭夾固在刀體上。

硬質合金刀具一般製成焊接結構或機械夾固結構;瓷刀具都採用機械夾固結構。 刀具切削部分的幾何參數對切削效率的高低和加工質量的好壞有很大影響。

增大前角,可減小前刀面擠壓切削層時的塑性變形,減小切屑流經前面的摩擦阻力,從而減小切削力和切削熱。但增大前角,同時會降低切削刃的強度,減小刀頭的散熱體積。

在選擇刀具的角度時,需要考慮多種因素的影響,如工件材料、刀具材料、加工性質(粗、精加工)等,必須根據具體情況合理選擇。通常講的刀具角度,是指製造和測量用的標注角度在實際工作時,由於刀具的安裝位置不同和切削運動方向的。

⑷ 硬質合金有哪些應用

你好。
硬質合金主要應用在金屬加工的刀具、刃具和地質鑽探、盾構施工的鑽頭和刀具中。製造切削工具、刀具、鈷具和耐磨零部件,廣泛應用於軍工、航天航空、機械加工、冶金、石油鑽井、礦山工具、電子通訊、建築等領域。
硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝製成的一種合金材料。
硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。
硬質合金廣泛用作刀具材料,如車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、鏜刀等,用於切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。可用來製作鑿岩工具、採掘工具、鑽探工具、測量量具、耐磨零件、金屬磨具、汽缸襯里、精密軸承、噴嘴、五金模具(如拉絲模具、螺栓模具、螺母模具、以及各種緊固件模具,硬質合金的優良性能逐步替代了以前的鋼鐵模具)。
硬質合金主要有YT、YN、YW、YG系列,根據性能的不同應用到不同的領域。

⑸ 硬質合金的用途

硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝製成的一種合金材料。硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。硬質合金廣泛用作刀具材料,如車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、鏜刀等,用於切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。



硬質合金的牌號及用途見下表。

牌號 用途
YT15 適合碳素鋼與合金鋼連續切削時的粗車、半精車及精車、斷續切削時的精車、旋風車絲、連續面的半精銑與精銑、孔的粗擴與精擴。
YT14 適合在碳素鋼與合金鋼不平整面和連續切削時的粗車、間斷切削時半精車與精車、連續斷面的粗銑、鑄孔的擴鑽等。
YT5 適合加工碳素鋼與合金鋼(包括鋼鍛件、壓沖件及鑄件的表皮)不平整面與間斷切削時的粗車、粗刨,非連續的粗銑及鑽孔。
YW1 耐熱鋼、高錳鋼及普通鋼和鑄鐵的半精加工。
YW10(YW4) 加工不銹鋼、亦可作普通合金(鐵、鎳基外)的加工。
YW2 耐熱鋼、高錳鋼及普通鋼和鑄鐵的半精加工。
YG3 適合鑄鐵、有色金屬及其合金與非金屬材料(橡皮、纖維、塑料、板岩、玻璃、及石墨電極等)連續切削時的精車、間斷切削時半精車。精車螺紋與擴孔,切割玻璃,並能作鋼、有色金屬及其合

⑹ 硬質合金刀具的應用體現在哪些行業中

聚晶金剛石刀具 1.聚晶金剛石(PCD)刀具概述 1.1 PCD刀具的發展 金剛石作為一種超硬刀具材料應用於切削加工已有數百年歷史。在刀具發展歷程中,從十九世紀末到二十世紀中期,刀具材料以高速鋼為主要代表;1927年德國首先研製出硬質合金刀具材料並獲得廣泛應用;二十世紀五十年代,瑞典和美國分別合成出人造金剛石,切削刀具從此步入以超硬材料為代表的時期。二十世紀七十年代,人們利用高壓合成技術合成了聚晶金剛石(PCD),解決了天然金剛石數量稀少、價格昂貴的問題,使金剛石刀具的應用范圍擴展到航空、航天、汽車、電子、石材等多個領域。 1.2 PCD刀具的性能特點 金剛石刀具具有硬度高、抗壓強度高、導熱性及耐磨性好等特性,可在高速切削中獲得很高的加工精度和加工效率。金剛石刀具的上述特性是由金剛石晶體狀態決定的。在金剛石晶體中,碳原子的四個價電子按四面體結構成鍵,每個碳原子與四個相鄰原子形成共價鍵,進而組成金剛石結構,該結構的結合力和方向性很強,從而使金剛石具有極高硬度。由於聚晶金剛石(PCD)的結構是取向不一的細晶粒金剛石燒結體,雖然加入了結合劑,其硬度及耐磨性仍低於單晶金剛石。但由於PCD燒結體表現為各向同性,因此不易沿單一解理面裂開。 PCD刀具材料的主要性能指標:①PCD的硬度可達8000HV,為硬質合金的80~120倍;②PCD的導熱系數為700W/mK,為硬質合金的1.5~9倍,甚至高於PCBN和銅,因此PCD刀具熱量傳遞迅速;③PCD的摩擦系數一般僅為0.1~0.3(硬質合金的摩擦系數為0.4~1),因此PCD刀具可顯著減小切削力;④PCD的熱膨脹系數僅為0.9×10 -6~1.18×10 -6,僅相當於硬質合金的1/5,因此PCD刀具熱變形小,加工精度高;⑤PCD刀具與有色金屬和非金屬材料間的親和力很小,在加工過程中切屑不易粘結在刀尖上形成積屑瘤。 1.3 PCD刀具的應用 工業發達國家對PCD刀具的研究開展較早,其應用已比較成熟。自1953年在瑞典首次合成人造金剛石以來,對PCD刀具切削性能的研究獲得了大量成果,PCD刀具的應用范圍及使用量迅速擴大。目前,國際上著名的人造金剛石復合片生產商主要有英國De Beers公司、美國GE公司、日本住友電工株式會社等。據報道,1995年一季度僅日本的PCD刀具產量即達10.7萬把。PCD刀具的應用范圍已由初期的車削加工向鑽削、銑削加工擴展。由日本一家組織進行的關於超硬刀具的調查表明:人們選用PCD刀具的主要考慮因素是基於PCD刀具加工後的表面精度、尺寸精度及刀具壽命等優勢。金剛石復合片合成技術也得到了較大發展,De Beers公司已推出了直徑74mm、層厚0.3mm的聚晶金剛石復合片。 國內PCD刀具市場隨著刀具技術水平的發展也不斷擴大。目前中國第一汽車集團已有一百多個PCD車刀使用點,許多人造板企業也採用PCD刀具進行木製品加工。PCD刀具的應用也進一步推動了對其設計與製造技術的研究。國內的清華大學、大連理工大學、華中理工大學、吉林工業大學、哈爾濱工業大學等均在積極開展這方面的研究。國內從事PCD刀具研發、生產的有上海舒伯哈特、鄭州新亞、南京藍幟、深圳潤祥、成都工具研究所等幾十家單位。目前,PCD刀具的加工范圍已從傳統的金屬切削加工擴展到石材加工、木材加工、金屬基復合材料、玻璃、工程陶瓷等材料的加工。通過對近年來PCD刀具應用的分析可見,PCD刀具主要應用於以下兩方面:①難加工有色金屬材料的加工:用普通刀具加工難加工有色金屬材料時,往往產生刀具易磨損、加工效率低等缺陷,而PCD刀具則可表現出良好的加工性能。如用PCD刀具可有效加工新型發動機活塞材料——過共晶硅鋁合金(對該材料加工機理的研究已取得突破)。②難加工非金屬材料的加工:PCD刀具非常適合對石材、硬質碳、碳纖維增強塑料(CFRP)、人造板材等難加工非金屬材料的加工。如華中理工大學1990年實現了用PCD刀具加工玻璃;目前強化復合地板及其它木基板材(如MDF)的應用日趨廣泛,用PCD刀具加工這些材料可有效避免刀具易磨損等缺陷。 2.PCD刀具的製造技術 2.1 PCD刀具的製造過程 PCD刀具的製造過程主要包括兩個階段:①PCD復合片的製造:PCD復合片是由天然或人工合成的金剛石粉末與結合劑(其中含鈷、鎳等金屬)按一定比例在高溫(1000~2000℃)、高壓(5~10萬個大氣壓)下燒結而成。在燒結過程中,由於結合劑的加入,使金剛石晶體間形成以TiC、SiC、Fe、Co、Ni等為主要成分的結合橋,金剛石晶體以共價鍵形式鑲嵌於結合橋的骨架中。通常將復合片製成固定直徑和厚度的圓盤,還需對燒結成的復合片進行研磨拋光及其它相應的物理、化學處理。②PCD刀片的加工:PCD刀片的加工主要包括復合片的切割、刀片的焊接、刀片刃磨等步驟。 2.2 PCD復合片的切割工藝 由於PCD復合片具有很高的硬度及耐磨性,因此必須採用特殊的加工工藝。目前,加工PCD復合片主要採用電火花線切割、激光加工、超聲波加工、高壓水射流等幾種工藝方法,其工藝特點的比較見表1。 表1 PCD復合片切割工藝的比較 工藝方法-工藝特點 電火花加工-高度集中的脈沖放電能量、強大的放電爆炸力使PCD材料中的金屬融化,部分金剛石石墨化和氧化,部分金剛石脫落,工藝性好、效率高 超聲波加工-加工效率低,金剛石微粉消耗大,粉塵污染大 激光加工-非接觸加工,效率高、加工變形小、工藝性差 在上述加工方法中,電火花加工效果較佳。PCD中結合橋的存在使電火花加工復合片成為可能。在有工作液的條件下,利用脈沖電壓使靠近電極金屬處的工作液形成放電通道,並在局部產生放電火花,瞬間高溫可使聚晶金剛石熔化、脫落,從而形成所要求的三角形、長方形或正方形的刀頭毛坯。電火花加工PCD復合片的效率及表面質量受到切削速度、PCD粒度、層厚和電極質量等因素的影響,其中切削速度的合理選擇十分關鍵,實驗表明,增大切削速度會降低加工表面質量,而切削速度過低則會產生「拱絲」現象,並降低切割效率。增加PCD刀片厚度也會降低切割速度。 2.3 PCD刀片的焊接工藝 PCD復合片與刀體的結合方式除採用機械夾固和粘接方法外,大多是通過釺焊方式將PCD復合片壓制在硬質合金基體上。焊接方法主要有激光焊接、真空擴散焊接、真空釺焊、高頻感應釺焊等。目前,投資少、成本低的高頻感應加熱釺焊在PCD刀片焊接中得到廣泛應用。在刀片焊接過程中,焊接溫度、焊劑和焊接合金的選擇將直接影響焊後刀具的性能。在焊接過程中,焊接溫度的控制十分重要,如焊接溫度過低,則焊接強度不夠;如焊接溫度過高,PCD容易石墨化,並可能導致「過燒」,影響PCD復合片與硬質合金基體的結合。在實際加工過程中,可根據保溫時間和PCD變紅的深淺程度來控制焊接溫度(一般應低於700℃)。國外的高頻焊接多採用自動焊接工藝,焊接效率高、質量好,可實現連續生產;國內則多採用手工焊接,生產效率較低,質量也不夠理想。 2.4 PCD刀片的刃磨工藝 PCD的高硬度使其材料去除率極低(甚至只有硬質合金去除率的萬分之一)。目前,PCD刀具刃磨工藝主要採用樹脂結合劑金剛石砂輪進行磨削。由於砂輪磨料與PCD之間的磨削是兩種硬度相近的材料間的相互作用,因此其磨削規律比較復雜。對於高粒度、低轉速砂輪,採用水溶性冷卻液可提高PCD的磨削效率和磨削精度。砂輪結合劑的選擇應視磨床類型和加工條件而定。由於電火花磨削(EDG)技術幾乎不受被磨削工件硬度的影響,因此採用EDG技術磨削PCD具有較大優勢。某些復雜形狀PCD刀具(如木工刀具)的磨削也對這種靈活的磨削工藝具有巨大需求。隨著電火花磨削技術的不斷發展,EDG技術將成為PCD磨削的一個主要發展方向。 3.PCD刀具的設計原則 3.1 刀具材料的選擇 (1)合理選擇PCD粒度 PCD粒度的選擇與刀具加工條件有關,如設計用於精加工或超精加工的刀具時,應選用強度高、韌性好、抗沖擊性能好、細晶粒的PCD。粗晶粒PCD刀具則可用於一般的粗加工。PCD材料的粒度對於刀具的磨損和破損性能影響顯著。研究表明:PCD粒度號越大,刀具的抗磨損性能越強。採用De Beers 公司SYNDITE 002和SYNDITE 025兩種PCD材料的刀具加工SiC基復合材料時的刀具磨損試驗結果表明,粒度為2μm的SYNDITE 002PCD材料較易磨損。 (2)合理選擇PCD刀片厚度 通常情況下,PCD復合片的層厚約為0.3~1.0mm,加上硬質合金層後的總厚度約為2~8mm。較薄的PCD層厚有利於刀片的電火花加工。De Beers公司推出的0.3mm厚PCD復合片可降低磨削力,提高電火花的切割速度。PCD復合片與刀體材料焊接時,硬質合金層的厚度不能太小,以避免因兩種材料結合面間的應力差而引起分層。 3.2 刀具幾何參數與結構設計 PCD刀具的幾何參數取決於工件狀況、刀具材料與結構等具體加工條件。由於PCD刀具常用於工件的精加工,切削厚度較小(有時甚至等於刀具的刃口半徑),屬於微量切削,因此其後角及後刀面對加工質量有明顯影響,較小的後角、較高的後刀面質量對於提高PCD刀具的加工質量可起到重要作用。 PCD復合片與刀桿的連接方式包括機械夾固、焊接、可轉位等多種方式,其特點與應用范圍見表2。 表2 PCD復合片與刀桿連接方式的特點與應用 連接方式-特點-應用范圍 機械夾固-由標准刀體及可做成各種集合角度的可換刀片組成,具有快換和便於重磨的優點-中小型機床 整體焊接-結構緊湊、製作方便,可製成小尺寸刀具-專用刀具或難於機夾的刀具,用於小型機床 機夾焊接-刀片焊接於刀頭上,可使用標准刀桿,便於刃磨及調整刀頭位置-自動機床、數控機床 可轉位-結構緊湊,夾緊可靠,不需重磨和焊接,可節省輔助時間,提高刀具壽命-普通通用機床 4.PCD刀具的切削參數與失效機理 4.1 PCD刀具切削參數對切削性能的影響 (1)切削速度 PCD刀具可在極高的主軸轉速下進行切削加工,但切削速度的變化對加工質量的影響不容忽視。雖然高速切削可提高加工效率,但在高速切削狀態下,切削溫度和切削力的增加可使刀尖發生破損,並使機床產生振動。加工不同工件材料時,PCD刀具的合理切削速度也有所不同,如銑削Al2O3強化地板的合理切削速度為110~120m/min;車削SiC顆粒增強鋁基復合材料及氧化硅基工程陶瓷的合理切削速度為30~40m/min。 (2)進給量 如PCD刀具的進給量過大,將使工件上殘余幾何面積增加,導致表面粗糙度增大;如進給量過小,則會使切削溫度上升,切削壽命降低。 (3)切削深度 增加PCD刀具的切削深度會使切削力增大、切削熱升高,從而加劇刀具磨損,影響刀具壽命。此外,切削深度的增加容易引起PCD刀具崩刃。 不同粒度等級的PCD刀具在不同的加工條件下加工不同工件材料時,表現出的切削性能也不盡相同,因此應根據具體加工條件確定PCD刀具的實際切削參數。 4.2 PCD刀具的失效機理 刀具的磨損形式主要有磨料磨損、粘結磨損(冷焊磨損)、擴散磨損、氧化磨損、熱電磨損等。PCD刀具的失效形式與傳統刀具有所不同,主要表現為聚晶層破損、粘結磨損和擴散磨損。研究表明,採用PCD刀具加工金屬基復合材料時,其失效形式主要為粘結磨損和由金剛石晶粒缺陷引起的微觀晶間裂紋。在加工高硬度、高脆性材料時,PCD刀具的粘結磨損並不明顯;相反,在加工低脆性材料(如碳纖維增強材料)時,刀具的磨損增大,此時粘接磨損起主導作用。 5.結語 PCD刀具因其良好的加工質量和加工經濟性在非金屬材料、有色金屬及其合金材料、金屬基復合材料等切削加工領域顯示出其它刀具難以比擬的優勢。隨著PCD刀具的理論研究日益深入及其應用技術的進一步推廣,PCD刀具在超硬刀具領域的地位將日益重要,其應用范圍也將進一步拓展。

⑺ 硬質合金刀片都有什麼用途

耐磨零件,抗腐蝕。機械加工,硬面材料。拉絲模。板材。太多了,穿甲彈都是硬質合金的。合金刀片是用來車,銑。鏜,機械部件的。

⑻ 高速鋼和硬質合金在性能上的主要區別是什麼各適合製造何種刀具

高速鋼的工藝性能好,強度和韌性配合好,因此主要用來製造復雜的薄刃和耐沖擊的金屬切削刀具,也可製造高溫軸承和冷擠壓模具等。硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。

硬質合金廣泛用作刀具材料,如車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、鏜刀等,用於切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。

高速鋼一般不做抗拉強度檢驗,而以金相、硬度檢驗為主。鎢系和鉬系高速鋼經正確的熱處理後,洛氏硬度能達到63以上,鈷系高速鋼在65以上。鋼材的酸浸低倍組織不得有肉眼可見的縮孔 、翻皮。中心疏鬆,一般疏鬆應小於1級。



硬質合金具有很高的硬度、強度、耐磨性和耐腐蝕性,被譽為「工業牙齒」,用於製造切削工具、刀具、鈷具和耐磨零部件,廣泛應用於軍工、航天航空、機械加工、冶金、石油鑽井、礦山工具、電子通訊、建築等領域,伴隨下游產業的發展,硬質合金市場需求不斷加大。

並且未來高新技術武器裝備製造、尖端科學技術的進步以及核能源的快速發展,將大力提高對高技術含量和高質量穩定性的硬質合金產品的需求。

用途

⑼ 硬質合金銑刀的種類和用途

硬質合金銑刀用途:
硬質合金銑刀一般主要用於數控加工中心,cnc雕刻機。也可以裝到普通銑床上加工一些比較硬不復雜的熱處理材料。
1.硬質合金圓柱形銑刀:用於卧式銑床上加工平面。刀齒分布在銑刀的圓周上,按齒形分為直齒和螺旋齒兩種。按齒數分粗齒和細齒兩種。螺旋齒粗齒銑刀齒數少,刀齒強度高,容屑空間大,適用於粗加工;細齒銑刀適用於精加工。
2.硬質合金面銑刀:用於立式銑床、端面銑床或龍門銑床上加工平面,端面和圓周上均有刀齒,也有粗齒和細齒之分。其結構有整體式、鑲齒式和可轉位式3種。
3.硬質合金立銑刀:用於加工溝槽和台階面等,刀齒在圓周和端面上,工作時不能沿軸向進給。當立銑刀上有通過中心的端齒時,可軸向進給。
4.硬質合金三面刃銑刀:用於加工各種溝槽和台階面,其兩側面和圓周上均有刀齒。
5.硬質合金角度銑刀:用於銑削成一定角度的溝槽,有單角和雙角銑刀兩種。
6.硬質合金鋸片銑刀:用於加工深槽和切斷工件,其圓周上有較多的刀齒。為了減少銑切時的摩擦,刀齒兩側有15′~1°的副偏角。此外,還有鍵槽銑刀、燕尾槽銑刀、T形槽銑刀和各種成形銑刀等。

⑽ 硬質合金切削刀具都有哪些優勢特點

硬質合刀具特點:
1、硬度高(86~93HRA,相當於69~81HRC);
2、熱硬性好(可達900~1000℃,保持60HRC);
3、耐磨性好。 硬質合金刀具比高速鋼切削速度高4~7倍,刀具壽命高5~80倍。製造模具、量具,壽命比合金工具鋼高20~150倍。可切削50HRC左右的硬質材料。
硬質合金刀具用途:硬質合金刀具一般主要用於數控加工中心,cnc雕刻機。也可以裝到普通銑床上加工一些比較硬不復雜的熱處理材料。
目前,市場上的復合材料,工業塑料,有機玻璃材料以及有色金屬材料等材料加工切割的刀具都是硬質合金刀具。

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