常用硬质合金刀具材料地选用分析

1、WORD格式PAGE1 / NUMPAGES6常用硬质合金刀具材料的选用分析摘要：硬质合金是高硬度、难溶的金属化合物（主要是WC、TiC等，又称高温碳化物）微米数量级的粉末，用Co、Mo、Ni等作粘结剂烧结而成的粉末冶金制品。与高速钢相比，它具有较高的硬度、耐磨性和红硬性；与超硬材料相比，它具有较高的韧性。由于硬质合金具有良好的综合性能，因此在刀具行业得到了广泛应用。关键词：硬质合金；性能；硬度；选用硬质合金是高硬度、难溶的金属化合物（主要是WC、TiC等，又称高温碳化物）微米数量级的粉末，用Co、Mo、Ni等作粘结剂烧结而成的粉末冶金制品。允许切削温度高达8001000；切削中碳钢，切削速度

2、可达1.67m/min以上。目前虽然可供使用的品种很多，新型的刀具材料也不断出现，但硬质合金仍是最受欢迎的一种刀具材料。与高速钢相比，它具有较高的硬度、耐磨性和红硬性；与超硬材料相比，它具有较高的韧性。由于硬质合金具有良好的综合性能，因此在刀具行业得到了广泛应用。文章结合硬质合金的基本特性，对牌号的适当选用等进行了综述，并举例说明。1常用硬质合金材料的种类常用的硬质合金材料按其化学成分与使用性能分为三类：第一类是WC-Co合金，即钨钴类，ISO标准以K表示，冶金部标准以YG表示。用数字代表钴的含量，如YG6，表示含钴6%，含WC94%。第二类是WC-TiC-Co合金，即钨钴钛类，ISO标准以P

3、表示，冶金部标准以YT表示，用数字表示TiC的含量，如YT15，表示含TiC15%，其它WC和Co占85%。而TiC+WC+Ni+Mo合金为碳化钛基类，ISO标准以P表示，冶金部标准以YN表示。第三类是添加钽（Ta）铌（Nb）类，ISO标准以M表示，冶金部标准以YW表示。2硬质合金刀具材料的选用分析（1）WC-Co合金包括YG3X、YG3、YG6X、YG6、YG8、YG6A等，一般用于加工铸铁、有色金属及其合金。在切削铸铁及其它脆性材料时，由于形成崩碎切屑，局部压力很大，并具有一定的冲击性。而WC-Co合金硬度低于WC-TiC-Co合金，抗弯强度高于WC-TiC-Co合金，韧性较好，高于WC-

4、TiC-Co合金，导热系数WC-TiC-Co合金，线膨胀系数小于WC-TiC-Co合金，焊接时产生裂纹的倾向性比WC-TiC-Co合金小，所以宜选用WC-Co合金。在WC-Co合金中，含Co量越低，它的硬度越低，耐磨性越差，切削速度越低，而抗弯强度越高，韧性越好，进给量越大，因此在粗加工或有冲击载荷时，宜选用含Co多的合金，如可选YG6、YG8；而精加工时，宜选用含Co少的合金，如可选YG3。若采用细晶粒合金，抗弯强度和耐磨性较高，韧性也有所改善，也用于精加工，如YG3X。（2）WC-TiC-Co合金包括YT30、YT15、YT14、YT5等，一般用于高速切削钢料。WC-TiC-Co合金虽抗弯

5、强度不如WC-Co合金，但硬度高，耐磨性好，与钢发生冷焊的温度高于WC-Co合金。在WC-TiC-Co合金中，含TiC量越多，它的硬度越高，切削速度越高，而抗弯强度越低，韧性越差，进给量越小，因此，在普通钢料的粗加工或有断续切削时，宜选用含TiC量低的合金，如可选用YT5；在钢料如碳素钢、淬硬钢的精加工时，宜选用含TiC量高的合金，如可选用YT30；在碳素钢、合金钢连续切削的半精加工时，宜选用TiC量不高不低的合金，如可选用YT14、YT15。（3）WC-Co合金及WC-TiC-Co合金各有特点，加工X围均有限制，为提高合金综合性能，在TiC含量小于10%的WC-TiC-Co合金中，添加少量的

6、TaC（或NbC），可提高韧性和抗冷焊性，而耐磨性又优于WC-TiC-Co合金，这种合金即可加工铸铁、有色金属，又可加工碳素钢、合金钢，也适于加工高温合金、不锈钢等难加工材料，从而有“通用合金”之称，如YW1、YW2。YW1的硬度、切削速度高于YW2，而抗弯强度、韧性及进给量低于YW2，所以在粗加工和半精加工时，可选用YW2，在半精加工和精加工时，可选用YW1。（4）钛基硬质合金（如TiC+WC+Ni+Mo），包括YN05、YN10、YN15等，主要适合高速精加工合金钢、淬硬钢等。传统的K（YG）类、P（YT）类、M（YW）类硬质合金，都属于WC基合金。而钛基硬质合金不含或少含WC，与WC基合

7、金相比，它的密度小，硬度较高，对钢的摩擦因数较小，切削时抗粘结、抗扩散磨损的能力较强，具有极好的耐磨性，但抗崩刃性稍差。钛基硬质合金的性能介于陶瓷和WC基硬质合金之间，其切削速度可填补WC基硬质合金和陶瓷材料之间的一段空白，可用于高速切削各类钢材，尤其适于钢材的精加工和半精加工。3常用举例说明例1.车削铸铁粗车：采用YG8；不连续半精车及精车：采用YG8；连续面半精车及精车：采用YG3X；切断及切槽：采用YG8。例2.车削碳素钢粗车：采用YT5；不连续半精车及精车：采用YT15；连续面半精车及精车：采用YT30；切断及切槽：采用YT15。例3.车削高温合金钢粗车：采用YG8；不连续半精车及精车

8、：采用YG8；连续面半精车及精车：采用YT14；切断及切槽：采用YG8。例4.车削奥氏体不锈钢粗车：采用YG8；连续面半精车及精车：采用YG6X；切断及切槽：采用YG6X。例5.车削淬硬钢粗车：整体聚晶立方氮化硼连续面半精车及精车：采用YN10；连续面精车：采用YN05；4结束语综上所述，我们在加工工件过程中，就可以根据加工方式、被加工材料和加工条件来合理选用硬质合金刀片。合理选择，既可以充分发挥刀具的使用性能达到使用效果，又可以节约成本，经济实用。参考文献1陆剑中，孙家宁.金属切削原理与刀具（第四版）M.XX理工大学，2011.2叶伟昌，叶毅.钛基硬质合金概述J.精密制造与自动化，2006.3陶国林，等.硬质合金刀具材料发展现状与趋势J.4肖诗纲.刀具材料及其合理选择M.机械工业，1990.5储开宇.21世纪刀具材料的发展与应用J.制造技术与机床，2010.6X文毓.硬质合金涂层刀具研究进展J.稀有金属与硬质合金，2008.