硬質(zhì)合金刀具材料的選擇對刀具壽命、加工效率、加工質(zhì)量和加工成本等的影響很大。刀具切削時要承受高壓、高溫、摩擦、沖擊和振動等作用。因此,刀具材料應(yīng)具備如下一些基本性能:
(1) 硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度,一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高,耐磨性就越好。
(2) 強(qiáng)度和韌性。刀具材料應(yīng)具備較高的強(qiáng)度和韌性,以便承受切削力、沖擊和振動,防止刀具脆性斷裂和崩刃。(3) 耐熱性。刀具材料的耐熱性要好,能承受高的切削溫度。(4) 工藝性能和經(jīng)濟(jì)性。刀具材料應(yīng)具備好的鍛造性能、熱處理性能、焊接性能;磨削加工性能等,而且要追求高的性能價格比。
① 高硬度:硬質(zhì)合金刀具是由硬度和熔點很高的碳化物(稱硬質(zhì)相)和金屬粘結(jié)劑(稱粘接相)經(jīng)粉末冶金方法而制成的,其硬度達(dá)89~93HRA,遠(yuǎn)高于高速鋼,在5400C時,硬度仍可達(dá)82~87HRA,與高速鋼常溫時硬度(83~86HRA)相同。硬質(zhì)合金的硬度值隨碳化物的性質(zhì)、數(shù)量、粒度和金屬粘接相的含量而變化,一般隨粘接金屬相含量的增多而降低。在粘接相含量相同時,YT類合金的硬度高于YG類合金,添加TaC(NbC)的合金具有較高的高溫硬度。
② 抗彎強(qiáng)度和韌性:常用硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度在900~1500MPa范圍內(nèi)。金屬粘接相含量越高,則抗彎強(qiáng)度也就越高。當(dāng)粘接劑含量相同時,YG類(WC-Co)合金的強(qiáng)度高于YT類(WC-TiC-Co)合金,并隨著TiC含量的增加,強(qiáng)度降低。硬質(zhì)合金是脆性材料,常溫下其沖擊韌度僅為高速鋼的1/30~1/8。
機(jī)械刀具在鉆削加工中的應(yīng)用
用PCD 鉆頭加工工程陶瓷、玻璃和石材的現(xiàn)象十分常見。很多玻璃店和玻璃深加工企業(yè)都使用PCD 鉆頭來鉆削玻璃和鏡子的孔。目前,我國常見的金剛石鉆頭直徑一般在3~130mm
之間。玻璃鉆頭有樹脂金剛石的,也有鑲嵌金剛石的。用PCD鉆頭加工石材和工程陶瓷具有、質(zhì)量好的優(yōu)點。金剛石電解鉆削可用來成型各種難加工導(dǎo)電材料上的圓柱孔(盲孔和
通孔)、特型孔和圓錐孔。
結(jié)語:現(xiàn)階段,機(jī)械加工部門對于機(jī)械加工的要求日趨復(fù)雜多樣,除了保證加工質(zhì)量之外,在加工平整度、光滑度以及抗磨損性能等方面也提出了較高要求,傳統(tǒng)的金屬或金屬合金刀具已經(jīng)不能滿足條件苛刻的機(jī)械加工需求。超硬材料刀具的使用能夠很好的解決這一加工問題,加上超硬材料本身所具有的獨特優(yōu)勢,在不同領(lǐng)域的機(jī)械加工工作上都取得了較為顯著的成績。為了實現(xiàn)超硬材料刀具的規(guī)?;褂茫嵘龣C(jī)械加工質(zhì)量和加工效率,廣大機(jī)械加工人員需要不斷加強(qiáng)自身專業(yè)技能的學(xué)習(xí),深入了解和分析超硬材料刀具在機(jī)械加工中的問題和不足,以便于采取相應(yīng)的優(yōu)化和完善對策,為機(jī)械加工的進(jìn)一步發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。
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