金属切削指南-mtg

切削刀具材涂层硬质合金金属陶瓷(HT、陶瓷( 聚晶立方氮化硼CBN(BN) 石PCD(DP)工件材ISOP区ISOM区，不锈钢ISOK区，铸ISON区，有色金属ISOS区，耐热合金ISOH区，淬硬钢材料对

HHHHHHHHHHHHHHHHHHH 材料普通普通车切断切断与切螺纹螺纹加铣铣钻钻针对待加工工件的材料选择最合适的切削刀具材牌号镗切削刀具材料，如硬质合金、陶瓷、 镗GG刀柄/机有关用不同刀具加工不同工件材料的信息，参见第A章“普刀柄/机H

材材信息/信息/索

材料–切削刀具材 普通车B普通车B切断与切应用选择。需要考虑的因素还包括待加工工件材料、零切断与切C螺纹螺纹加铣 铣硬质合金 主要成分为碳化钨(WC)的非涂层硬质合 主要成分为碳化钛(TIC氮化钛(TIN) 以上两种硬质合金，但有涂层

陶瓷 氧化陶瓷，主含氧化铝Al2O3 混合陶瓷，主要含氧化铝(Al2O3)但除氧物以外也包含其它成分 氮化物陶瓷，主要含氮化硅(Si3N4)。

聚 石氮化硼钻 立方氮化硼钻¹)聚 石和立方氮化硼也被称为超硬切材料 镗镗刀柄/机刀柄/机不会与工 材 材信息/信息/索A材料削刀具材A普通车普通车BB切断与切切断与切C涂层硬质合金牌号为众多刀具和应用的首选C螺纹加涂层螺纹加GFGFED(铣最先推出的CVD涂层硬质合金为单层碳化钛涂层(TiC)。之后发明了氧化铝涂层(Al2O3)和氮化钛(TiN)涂层。现代的碳氮化钛涂层(MT-Ti(C,N)或 铣钻钻MT-Ti(C,N)-其硬度提供了耐磨料磨损性能，从而可降低后刀面。镗CVD-Al2O3–具有化学惰性，热传导率低，使其可耐月牙洼磨损。它也镗

CVD-TiN高耐磨性，并用于磨损检测刀柄刀柄/机IH涂层可提供耐月牙型磨损性能；用于不锈钢的普通车削；用作铣削刀具牌号时，加工ISOP、ISOM、ISOKIH信息/索信息/索材A材料削刀具材A普通车普通车EDCB物理气相(PVDPhysicalVaporDeposition)层在较低温(400-600°C)形成。在该过程EDCB切断与切切断与切螺纹加螺纹加PVD-TiN-氮化钛是最早使用的PVD涂层。它性能全面，呈金黄色PVD-Ti(C,N)-碳氮化钛比氮化钛硬，它增加了后刀面耐磨性

PVD-(Ti,Al)N-铝氮化钛具有高硬度和耐氧化性，从而提高材料的总铣PVD氧化涂层-利用其化学惰性，增强材料的耐月牙洼磨损性铣刀柄刀柄/机F镗钻F镗钻GGIH信息/IH信息/索材 材料削刀具材普通车硬普通车B硬质合金是粉末冶金材料；它是碳化钨(WC)微粒与富含金属钴(Co)的粘合剂组成的混合物。用于金属切削的硬质合金包B

切断切断与切WC螺纹加螺纹加D

立方碳氮化物也称为铣中等到粗WC粒铣 细或超细WC粒钻钻F镗镗刀柄/机刀柄/机材材信息/信息/索材料–切削刀具材 普通车普通车Bceramic(陶瓷)和metal(金属)两个单词分别截取部分合并而成的。最初金属陶分，少量第二硬质相(Ti,Nb,W)(C,N)和富钨钴粘合剂。B)增切断切断与切C螺纹螺纹加铣削后依然保持较低的切削力。在精加工工序中，这有助于获得长和小公差，并加铣E在后刀面磨损达到0.3mm时，必须钻钻F镗镗 刀柄/机材材信息/信息/索材料削刀具材普通车陶瓷普通车陶瓷牌切断与切切断与切混合陶瓷是将立方碳化物或碳氮化物(TiC,Ti(C,N基陶瓷中，这提高了韧性和热传导性

氮化硅陶瓷Si3N4表另一类陶瓷材料。它们细长的晶粒使定性结合在一起。陶瓷牌号是加工耐热优质合金(HRSA螺纹螺纹加铣铣E钻钻

镗镗G刀柄刀柄/机材材

增强 信息/信息/索材料–切削刀具材 普通普通车BB切断与切切断与切C螺纹加CBN牌号被大量用于淬硬钢(硬度超过HRc45)的精车。对于硬度高于HRc55的材料，CBN是唯一可替代传统磨削方法的切削刀具。较软的钢(低于HRc45)，铁素体的 螺纹加D铣铣 钻镗 石PCD镗G刀柄/机 刀柄/机 PCD刀具仅限于加工非铁材料，如：高硅铝、金属基复合材(MMC)碳纤维增强塑(CFRP)。使用大量冷却液的PCD也可用于 材信息/信息/索 材料削刀具材普通普通车B切断与切切断与切C螺纹加螺纹加D

积屑铣铣

钻钻F镗镗刀柄/刀柄/机H

材材信息/信息/索

材料–切削刀具材 普通车BIS普通车B切断切断与切硬质合金 主要成分为碳化钨(WC)的非涂层硬质合HT主要成分为碳化钛(TIC氮化(TIN) 以上两种硬质合金，但有涂

陶瓷 氧化陶瓷，主含氧化铝Al2O3 氮化物陶瓷，主要含氮化硅Si3N4

螺纹加 聚 螺纹加氮化硼 立方氮化硼 HISOP亚微米极细WC粒ISOM锈细WC粒ISOK中等/粗粒ISON色金属材ISOS热优质合梯度烧结牌ISOH材薄铣铣钻钻镗镗刀柄刀柄/机材材信息/信息/索 材料削刀具材普通车牌普通车牌ISO范围应切削材硬质合金类涂层工艺流程和成涂层厚颜PMKNSH氧化氧化石切断与切切断与切C螺纹加D螺纹加铣E铣钻F钻刀柄/机刀柄/机镗H材I材信息/信息/索材料–切削刀具材 普通车牌ISO范围应切削材普通车牌ISO范围应切削材硬质合金类涂层工艺流程和成涂层厚颜PMKNSH切断和切槽氧化石螺纹加工切断与切切断与切C螺纹加D螺纹加铣E铣钻F钻镗G镗刀柄刀柄/机材材信息/信息/索ABABCDEFGHI材料削刀具材铣螺纹加切断铣螺纹加切断与切普通车牌ISO范围应切削材硬质合金类涂层工艺流程和成涂层厚颜PMKNSH可转位刀整体式立铣HPMKSHPMKSPMKSN信息/索材信息/索材刀柄/机镗钻刀柄/机镗刀柄/机镗钻铣螺纹加FEDCBA材料FEDCBA切断与切普切断与切普通车牌ISO范围应切削材硬质合金类涂层工艺流程和成涂层厚颜PMKNSH整体硬质合金钻头/镶刃钻可转位刀氧化氧化IHG信息IHG信息/索材 材料件材普通普通车PMKNSHPMKNSHB钢不锈铸钢不锈铸铝合耐热合淬硬切断与切工切断与切CC工性上都有独特性能螺纹加DISOP–在金属切削范围内，钢是最大的材料组，范围从螺纹加D铣ISOM12%的合金材料；其它合金可能包括镍和钼等。材料素体、马氏体、奥氏体和双相(奥氏体-铁素不同，形成一个大的材料系列。这些材铣

ISOK–和钢相反，铸铁是短切屑型材料。灰口铸铁(GCI)和可锻(MCI)常容易加工，而球墨铸(NCI)、蠕墨(CGI奥氏体铸(ADISiCISON–有色金属是较软的金属，如铝、铜、黄铜等。硅含 ISOS–耐热优质合金包括许多高合金铁、镍、钴和钛基材类材料与ISOM范围非常类似，但更难于切削，并且会降低刀 ISOHHRc45-65之间的钢材和硬度约为HB400-600的冷硬铸铁。由于硬度关系，这一组材料都不E钻钻镗G新材料分类MC代镗G刀柄/机来一直使用所谓的CMC代可乐满材料识别和描刀柄/机

进行了新的材料分类。它的结构更详细，包括的子组，并H材材信息/信息/索A材料件材AMC代码结普通车普通车示例B代码BP是钢材的ISO代1材料切断与切2是碳含量为>0.25%≤0.55%C切断与切Z制造工艺：锻造/轧制/冷AN热处理：退火C示例CN是有色金属的ISO代1铝材3Si含量为1-13螺纹加C制造螺纹加AG热处理：时理(GFGFED将其解释为沿切削方见图削厚度为1mm面积为1mm²的

铣特定切削力铣k=k=k 1 mc钻例如，如果实际切屑厚度hm为0.3mm，kc值会较高，如图所钻净功率要求apapaevf 60刀柄/机镗材

bamcbamc=材

IHhm，IH切屑厚信息/信息/索工件材料–ISOP普通车普通车是金属钢可以是非淬硬钢或调质钢，硬度通常在HB400以内。硬度大于HRC48高至HRC62-65的钢属于ISOH。切断与切钢是以铁为主要(Fe基切断与切合金钢的碳含量低于1.7材料中Ni •低合金钢的合金元素含量低于5%螺纹加螺纹加轧制、铸造等)不同而不同。•低特定切削力kc1：1400-3100N/mm²铣铣钻钻C影响硬度较高的含量会增加磨料磨损)。碳含量低于镗镗刀柄/机刀柄/机

有关加工ISOP材料的 削”第D32页和“钻削”第E16页。 Ca、Mn(+S)形成有润滑作用的硫化物。高S含量提高切削加硫(S)是有利于切削加工性的元素。即使很小的硫含量差形成软硫化(MnS)含物，并在切屑和切削刃之间形成润滑层。MnS也能改善断屑。铅(Pb)有类似的作用，经常与SH材 材信息/信息/索工件材料–ISOP 普通车钢材普通车切断与切断与切MC代材料材料子制造工热处1非合1≤0.25%Z锻造/轧制/冷退12511Z调19012>0.25...≤0.55%Z锻造/轧制/冷退19012Z21013高碳，>0.55Z锻造/轧制/冷退19013Z调30014易切Z锻造/轧制/冷退22015所有碳含量铸造C铸未处15015C调3002(合金元素1≤0.25%Z锻造/轧制/冷退17522>0.25...≤0.55%Z24023高碳，>0.55Z26024易切Z22525所有碳含量调质Z锻造/轧制/冷调33026所有碳含量铸造C铸未处20026C调3803高合(合金元素0主Z锻造/轧制/冷退20030Z调38030C铸未处20030C调34031高速Z锻造/轧制/冷退25032锰C铸退火/淬火或退3004烧结0主S烧未指150C螺纹螺纹加铣铣钻钻➤既有正面作用也 Si、Al、Ca成氧化物，增大 铝(Al)用于还原铁水。然而，铝形成硬的有研磨性的氧化铝(Al2O3)，对切削加工性有不良影响(与刀片上的氧化铝

镗镗 变化较刀柄/机刀柄/机H材材信息/信息/索工件材料–ISOP非合金钢P1.1-普通车普通车素。硬度从HB90至350变化。较高的碳含量(>0.2%切断与切切断与切焊接结构件(C<0.25%)螺纹螺纹加切削加铣对于低碳钢0.25%)，要特别注意断屑和粘结趋积屑瘤)。使用高切削速铣 钻钻低合金钢P2.1-镗包括软材料又包括硬材料(硬度可达HRc50)镗G刀柄/机 刀柄/机H材 材信息/信息/索工件材料–ISOP ➤P2.1-2.6普通车切普通车低合金钢的切削加工性取决于合金含量和热处理(硬度)。对 切断切断与切螺纹螺纹加高合金钢P3.0-铣铣料又包括硬材料(硬度可达HRc50) 钻钻F 切削刀具(高速钢)。F镗镗刀柄/机刀柄/机如，在合金含量为12-15%和硬度高达HB450时，要求切削刃具H材材信息/信息/索 工件材料ISO不锈普通车普通车 铁(Fe)主要组成铬含量高于通常碳含量较低(C≤0.05切断与切添加镍(Ni)、铬(Cr)、钼(Mo)、铌(Nb)切断与切 不锈钢的切削加工性依合金元素、热处理和制造工艺(锻造、)不同螺纹螺纹加长屑材DD特定切削力：1800-2850N/mm²加入硫(S)改善材料的铣碳含量高(>0.2%)产生较大的后刀面磨损铣钻钻镗相对切削加工镗 刀柄刀柄/机H

有关加工ISOM材料的 削”第D34页和“钻削”第E16页。材材 铁素 马氏 奥氏 双 超级奥氏信息/信息/索铣螺铣螺纹加HGFEDCBA工件材料HGFEDCBA切断与切普通车切断与切普通车MC代材料材料子制造工热处硬5不锈铁素体/马氏0Z锻造/轧制/冷退20050Z调33050Z沉淀硬33050C铸未处25050C调33051易切Z锻造/轧制/冷退2001奥氏0主Z锻造/轧制/冷退火/淬火或退20010Z沉淀硬30010C铸未处20011改善切削加工性Z锻造/轧制/冷退火/淬火或退20012易切Z20013钛稳定Z20013C铸2002超级奥体0主Z锻造/轧制/冷20020C铸2003双1>60%铁素体经验值Z锻造/轧制/冷铸退火/淬火或退23031C23032>60%铁素体经验值Z锻造/轧制/冷26032C铸260钻材料组识钻刀柄/机镗主要的合金(Cr)(Ni)。实际上，受其它合金元素刀柄/机镗奥氏体不锈I材奥氏体-铁素体双相锈钢I材马氏体铬不锈信息/信息/索工件材料ISOM不锈普通车铁素体和马氏体不锈普通车根据切削加工性来分，铁素体和马氏体不锈钢被归类为ISOP。一般铬含量为12-18%。其它合切断与切切断与切CC螺纹加螺纹加D铣切削加铣EISOP材料。较高的碳含量(>0.2材料可以进行硬化处理。加工时会产生后刀面磨损和月牙洼磨损，并会形成一些积屑瘤。适用ISOP牌号和槽形。E钻钻奥氏体和超级奥氏体不锈钢M1.0-镗奥氏体不锈钢是主要的不锈钢组；最常见的组成是18%Cr和8%Ni(如18/8不锈钢和304不锈锈钢)。该材料组也包括超级奥氏体不锈钢，其镍含量超过20%。奥氏体沉淀硬化钢(PH)在溶解热处理状态为奥氏体结构，其铬含量>16%，镍含量>7%，铝(Al)含量约为1%。典型的沉淀硬化钢为17/7PH不锈钢镗G刀柄/机刀柄/机 材材信息/信息/索工件材料–ISOM不锈 ➤M1.0-2.0普通车切普通车B(BUE)0%B切断与切切断与切C螺纹加双相不锈钢M螺纹加D常铁素体和奥氏体相各占50%。典型的山特维克品牌名称为SAF2205、SAF2507。D铣铣钻钻F用在化学、食品、建筑、、纤维和造纸行业的设备上，以F镗切削加工 镗刀柄/机刀柄/机HH材 材信息/信息/索工件材料ISOK铸普通车普通车铸铁有五种主要类型灰口铸铁可锻铸铁切断与切球墨切断与切蠕墨铸铁等温淬火球墨铸铁(ADI)铸铁为Fe-C合金，具有较高的Si(1-3%)。碳含量超过2%这是碳在奥氏体相中的最大溶解度。Cr铬)、Mo钼V钒形成的硬化物，可增加材料的强度和硬度，但会降低切螺纹螺纹加削力：790–1350N/mm²。磨料磨铣铣钻钻镗镗刀柄/机有关加工ISOK材料的 削”第D36页和“钻刀柄/机硬度硬度影和加工任何其它材料一样，硬度对铸铁切削加工性的影响也是同样ADI等温淬火球墨铸铁)和CGI蠕墨铸铁)以及NCI(球墨铸铁)的硬度可能高达HB300-400。MCI和GCI的平均硬度为HB200-250由于快速冷却使白口铸铁中的碳与铁反应生成碳化物Fe3CHB500白口铸铁具有很强的磨蚀性，并且难于加工。材材信息/信息/索EDCBA工件材料ISOEDCBA铸铁MC代切断与切普通车根据切削加工性，铸铁分为可锻铸铁、灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁(CGI)等温淬火球墨铸(ADI)某些球墨铸铁和ADI切断与切普通车MC代材料材料子制造工热处硬1可锻铸1低延展C铸未指20012高延展C2602灰口铸1低拉伸强C铸未处18022高拉伸强C24523奥氏C1753球墨铸1铁素C铸未处15532铁素体/珠光C21533珠光C26534马氏C33035奥氏C1904蠕墨铸1C铸未处16042高拉伸强度(珠光体C2305等温淬火球1低拉伸强C铸未指30052高拉伸强C40053极高拉伸强C460钻延展钻

F热处FG镗G镗NCI 刀柄刀柄/机

ADI

NCI

ADI

ADI

IHADIIH球墨铸铁(NCI)经等温淬火处理可转化为等温淬火球墨铸铁(ADI)

拉伸强材切削加工性降材铣螺铣螺纹加信息/信息/索 工件材料ISOK铸可锻铸铁(MCI)K1.1-1.2和灰口铸铁(GCI)K2.1-普通车普通车BB切断与切切断与切C螺纹加 螺纹加 铣 铣E切削加钻钻FF镗镗球墨铸(NCIK3.1-刀柄/机的冲击强度=韧性材料，不脆；良好的抗拉强度；减振性能不良，不吸刀柄/机H材 材信息/信息/索A工件材料ISOK铸A➤(NCI)K3.1-3.5

普通车普通车EDCBEDCB切断与切切断与切切削加螺纹加螺纹加铣铣F钻蠕墨铸铁(CGI)K4.1-F钻G刀柄/机镗G刀柄/机镗IH材IH材信息/信息/索 工件材料ISOK铸普通车➤(CGI)K普通车B

GCI非常适合用于制造发零件，为输出更高的动力，要求材料更轻、强度更高。与使用GCI材料相比，仅发缸体重量就切断与切切断与切 螺纹加 螺纹加D铣等温淬火球墨铸铁(ADI)K5.1铣EE(ADID0%钻钻镗镗G刀柄/机刀柄/机 过程，ADI被归类为球墨铸铁(锯齿状切屑形状)。 材材信息/信息/索 含硅(Si)不足12-13%的铝(Al)金占其中MMC：金属基复合材料：AlSiC(20-铜、铜占99.95%电解青铜：含锡(Sn)(10-14%)/或铝(3-10%)黄铜：铜占(60-85%)，锌(Zn)占(40-铝的切削加工纯铝有粘性，需要锋利的切削刃和高切削速度特定切削力：350-700硅含量较高>12%)过共晶铝合金磨蚀性极高

工件材料–ISON有色金属材 切断与切断与切普通车C螺纹螺纹加铣铣N材料MC代

有关加工ISON材料的 信息，参见“普通车削”第A39页、“切断和切槽”第B10页、“铣削”第D38页和“钻削”第E17页钻MC钻MC代材料材料子制造工热处硬1铝基合1商业Z铸3012铝硅合金，硅Z6012Z时效处10012S烧未处7512C铸未指80131%≤硅<13%C未处7513C时效处9014铝硅铸造合金，硅C未指1302镁基合0主C铸未处703铜基合1U未指100322铅黄铜和青铜(PbC铸903S烧3533易切铜基合金(PbU未指11034高强度青铜(>HBC铸3004锌基合0主C铸未处70刀柄/刀柄/机镗H材材信息/信息/索工件材料ISOSHRSA和钛合普通车 普通车ISOS组可以分为耐热优质合金(HRSA)钛合切断与切切断与切特性：合金含量增(Co、Ni)，其具有更好的耐热性和更高切削加工性概CC切屑控 (锯齿状切屑螺纹加特定切削力：HRSA为2400-3100N/mm²，钛螺纹加切削力和D铣钻有关加工ISOS材料 信息，参见“普通车削”第A30页、“切钻和切槽”第B9页、“铣削”第D39页和“钻削”第E17镗硬度镗

切削过程中产生的热塑性变形趋势

锈G刀柄刀柄/机

17-4

NimonicInconelNimonicPK33Nimonic90NimonicNimonic

Nimonic

处理时效溶处理退火沟槽磨损趋退火状态的可沉淀硬化合

奥氏不锈

Sanicro

Inconel

Nimonic材铁基合 镍基合材I I

镍和信息/信息/索工件材料–ISO-SHRSA和 普通车S材料普通车切断与切断与切MC代材料材料子制造工热处硬1无基合1主U未指退20012U时效处2802镍基合0主Z锻造/轧制/冷退25020Z时效处35020Z未处27520C铸未指3203钴基合0主Z锻造/轧制/冷20030Z时效处30030C3204钛基合1商业纯(>99.5Z锻造/轧制/冷未处20042α相合金和近α相合Z退32043α/β相合Z33043ZZ时效处37544β相合退33044Z4103钨基合0主U未指未指1203钼基合0主U未指未指200C螺纹螺纹加铣铣HRSA材料S1.0-镍基合金应用范围最为广泛-飞机发 量是镍基合金制造的。沉淀硬化材料包括：Inconel、706Waspalloy、Udimet720。固溶强不可硬化括：Inconel625。差：Inconel909、GreekAscolloy和A286

钻 钻行业：Haynes25(Co49Cr20W15Ni10)、 lite21和31HRSA材料中主要的合金元素 镗镗G刀柄刀柄/机材 材 信息/信息/索 工件材料–ISO-SHRSA和➤HRSAS1.0-3.0普通普通车BB切断与切切断与切C螺纹加钛合金S螺纹加 α相合金–添加Al、O和/或Nβ合金–附加Mb、Fe、V、Cr和/或Mn铣铣 钻钻镗形成的大约0.01mm厚的氧化钛(TiO2)覆盖层具有非常强的耐腐蚀性。如果氧化层遭到破坏，只要有 镗G刀柄/机刀柄/机下保持高强度，从而在切削刃上产生很高的切削力和热量。被高度剪切的薄切屑具有粘附趋势，会刀 材材信息/信息/索 该组材料包括硬度为HRC45–68的淬火常见钢材包括渗碳钢(~HRc60)、轴承钢(~HRc60)和工具钢(~HRc68)。硬铸铁包括白口铸铁(~HRc50)和ADI/Kymenite(~HRc40)。建筑用钢(HRc40–45)、锰钢和不同类型的喷涂材料(如s 典型的硬零件车削硬度范围为HRC5568切削加用的加工工序。特定切削力：25504870N/mm²。加工工学稳定性高温下)、机械强度和耐磨料磨损性。CBN具备这HRc60

工件材料–ISO-H淬硬 切断与切断与切普通车C螺纹螺纹加铣铣钻F钻F镗有关加工ISOH材料 镗削”第D41页和“钻削”第E17页 刀柄/机MC代刀柄/机MC代材料材料子制造工热处硬11硬度等级Z锻造/轧制/冷淬硬回火5012硬度等级ZZ5513硬度等级6014硬度等级Z632冷硬铸0主C铸未处553冷硬铸0主C铸未指404冷硬铸0主S烧退67H材材信息/信息/索材料削加工性定普通普通车 切断切断与切 螺纹螺纹加烧结硬质合金刀片切削钢材的截面温度，单位为℃铣性(铣 1.金相/机械性质的工件材料分类切削刀具材料牌号其适当成分，如涂层硬质合金、陶瓷、CBN或PCD钻钻F F镗镗刀柄刀柄/机材材信息/信息/索CB切断CB切断与切

材料–材料对照 CGFED钢刀柄/机镗钻铣螺纹加普通车CGFED钢刀柄/机镗钻铣螺纹加普通车国法标DINW.- P非合金 -------S300------------------SM400A;B;CSK3-----低合金 3932 (527M20)- - ------------------- 32-- -- 14Nio131-- -----SCM440------➤IH信息/索IH信息/索材1钻铣螺纹加钢 材料料对照1钻铣螺纹加钢B切断与切B切断与切普通车国欧德英瑞法意大西班标DINW.- P25-- ---------------高合金- BM2-Z120M12-------X35X40X100oV51KU-HS6-5-2-2HS2-9-2------铁素体/马氏体不锈X17-1 - -- ----X12CrS13--------SUS416-商品名OVAKO520M(OvakoSteel)FORMAX(UddeholmTooling)IMACRONIT(ImatraSteel)INEXA482(XM)(InexaProfil)HARDOX500(SSAB–SwedishSteelCorp.)WELDOX700(SSAB–SwedishSteelCCDDEE6F刀柄/机6F刀柄/机镗H材材信息