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硬質合金刀具的種類

按主要化學成分區分，硬質合金可分為碳化鎢基硬質合金和碳(氮)化鈦(TiC(N))基硬質合金。

碳化鎢基硬質合金包括鎢鈷類(YG)、鎢鈷鈦類(YT)、添加稀有碳化物類(YW)三類，它們各有優缺點，主要成分為碳化鎢 (WC)、碳化鈦(TiC)、碳化鉭(TaC)、碳化鈮(NbC)等，常用的金屬粘接相是Co。

碳(氮)化鈦基硬質合金是以TiC為主要成分(有些加入了其他碳化物或氮化物)的硬質合金，常用的金屬粘接相是Mo和Ni。

ISO(國際標準化組織)將切削用硬質合金分為三類：K類，包括Kl0～K40，相當于我國的YG類(主要成分為WC．Co)。

P類，包括P01～P50，相當于我國的YT類(主要成分為WC．TiC．Co)。M類，包括M10～M40，相當于我國的YW類(主要成分為WC-TiC-TaC(NbC)-Co)。各個牌號分別以01～50之間的數字表示從高硬度到韌性之間的一系列合金。

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視頻作者：馬鞍山市金菲硬質合金刀具有限公司

具有不同物理性能的機械刀具，如，高導熱和低熔點的高速鋼、高熔點和低熱脹的ceramic刀具、高導熱和低熱脹的金剛石刀具等，所適合加工的工件材料有所不同。加工導熱性差的工件時，應采用導熱較好的刀具材料，以使切削熱得以迅速傳出而降低切削溫度。金剛石由于導熱系數及熱擴散率高，切削熱容易散出，不會產生很大的熱變形，這對尺寸精度要求很高的精密加工刀具來說尤為重要。

① 各種刀具材料的耐熱溫度：金剛石刀具為700～8000C、PCBN刀具為13000～15000C、ceramic刀具為1100～12000C、TiC(N)基硬質合金為900～11000C、WC基超細晶粒硬質合金為800～9000C、HSS為600～7000C。

② 各種刀具材料的導熱系數順序：PCD>PCBN>WC基硬質合金>TiC(N)基硬質合金>HSS>Si3N4基陶瓷>A1203基陶瓷。

③ 各種刀具材料的熱脹系數大小順序為：HSS>WC基硬質合金>TiC(N)> A1203基陶瓷>PCBN>Si3N4基陶瓷>PCD。

④ 各種刀具材料的抗熱震性大小順序為：HSS>WC基硬質合金>Si3N4基陶瓷>PCBN>PCD>TiC(N)基硬質合金>A1203基陶瓷。

超硬材料機械刀具的種類與性能分析

CVD 金剛石中不含任何金屬催化劑，其熱穩定性和硬度在很大程度上近似于天然金剛石。CVD 金剛石具有很強的抗磨損性和極高的硬度，是目前世界上公認的硬刀具材料。除此之外，CVD 金剛石還具有摩擦系數小、熱導率高、切割效果好等諸多優點， 在進行金屬和非金屬材料切割方面都具有很好的效果。但是CVD 金剛石的熱穩定性較差，而且硬度有余，韌性不足，在長期切割產生高溫的情況下容易出現碳化現象，不能用于硬質合金、鋼鐵合金等材料的加工。

   聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具，按照其構成成分的不同，可以分為聚晶立方氮化硼復合片、整體聚晶立方氮化硼刀具以及電鍍立方氮化硼刀具三種類型。其中，聚晶立方氮化硼是目前應用較為廣泛的一種超硬刀具材料，具有極高的耐磨性和熱穩定性，適用于目前多數機械加工操作，而且其材料來源較為廣泛，制造成本相對于金剛石要低，因此成為了機械加工刀具材料的主流選擇。人造聚晶金剛石是在高溫高壓狀態下，加入金屬凝結劑將金剛石單晶體材料結合形成的一種材料。在硬度方面，處于CVD 金剛石和天然金剛石之間，但是其韌性要高于兩

者，同時還具有較好的兼容性和可焊性。目前人造聚晶金剛石多用于精密小型部件的加工切割。

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