刀具小常识(二)

刀具材料金属切削过程中的加工质量、加工效率、加工成本，在很大程度上取决于刀具合理选择。因此，材料、结构和几何形状是构成刀具切削性能评估的三要素。一、刀具材料应具备的性能（1）高的硬度和耐磨性（2）足够的强度和韧性

（3）高的耐热性，导热性好，有利于切削热传导，降低切削区温度，延长刀具寿命。（4）有锻造、焊接、热处理、磨削加工等良好的工艺性（5）经济性二、常用刀具材料工具钢包括碳素工具钢、合金工具钢和高速钢。硬质合金有钨钴类硬质合金YG、钨钛钴类硬质合金YT和钨钛钽（铌）类硬质合YW。其他材料推广使用新型刀具材料如涂层刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼CBN等。1．高速钢它是一种加入较多钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金钢。热处理后硬度可达62～66HRC,抗弯强度约3.3GPa，有较高的热稳定性、耐磨性、耐热性。切削温度在500～650°C时仍能进行切削。由于热处理变形小、能锻易磨，所以特别适合于制造结构和刃型复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、钻头、切齿刀、螺纹刀具和拉刀等。硬质合金以其优良的性能被广泛用作刀具材料。大多数车刀、端铣刀等均由硬质合金制造；硬质合金是由高硬度和高熔点的金属碳化物(碳化钨WC、碳化钛TiC、碳化钽TaC、碳化铌NbC等)和金属粘结剂(Co、Mo、Ni等)用粉末冶金工艺制成。硬质合金刀具常温硬度为89～93HRA，化学稳定性好，热稳定性好，耐磨性好，耐热性达800～1000°C。硬质合金刀具允许的切削速度比高速钢刀具高5～10倍。

2．硬质合金钨钴类（WC+Co）；钨钛钴类（WC+TiC+Co）；钨钛钽（铌）钴类TiC+WC+Ni+TaC）。（1）硬质合金的分类

（2）常用硬质合金的牌号及其性能钨钴类硬质合金代号为YG，属K红色类。合金中含钴量愈高，韧性愈好，适合于粗加工，反之用于精加工。YG(K)类硬质合金，有较好的韧性、磨削性、导热性，适合于加工产生崩碎切屑及有冲击载荷的脆性金属材料。钨钛钴类硬质合金代号为YT，属P蓝色类。它以WC为基体,添加TiC，用Co作粘结剂烧结而成。合金中TiC含量提高，Co含量就低，其硬度、耐磨性和耐热性进一步提高，但抗弯强度、导热性、特别是冲击韧性明显下降，适合于精加工。钨钛钽（铌）类硬质合金代号为YW，属M黄色类。它在YT(P)类硬质合金中加入TaC或NbC，这样可提高抗弯强度、疲劳强度、冲击韧性、抗氧化能力、耐磨性和高温硬度等。它既适用于加工脆性材料，又适用于加工塑性材料。数字越小，硬度越高但韧性越低以氧化铝或以氮化硅为基体再添加少量金属，在高温下烧结而成的一种刀具材料。其优点是硬度高，耐磨性、耐高温性能好，有良好的化学稳定性和抗氧化性，与金属的亲合力小、抗粘结和抗扩散能力强；其缺点是脆性大、抗弯强度低，冲击韧性差，易崩刃，所以使用范围受到限制；可用于钢、铸铁类零件的车削、铣削加工。2000度（1）陶瓷刀具材料（2）金刚石刀具材料

碳的同素异形体，在高温、高压下由石墨转化而成，是目前人工制造出的最坚硬物质。由于硬度极高，耐磨性好，切削刃口锋利，刃部表面摩擦系数较小，不易产生粘结或积屑瘤，可用于加工硬质合金、陶瓷等硬度达65～70HRC的材料。800度也可用于加工高硬度的非金属材料，如石材、压缩木材、玻璃等，还可加工有色金属，如铝硅合金材料以及复合难加工材料的精加工或超精加工。缺点是热稳定性差，强度低、脆性大，对振动敏感，只宜微量切削，与铁有强烈的化学亲合力，不能用于加工钢材。3．其它刀具材料（3）立方氮化硼立方氮化硼（CBN）是一种人工合成的新型刀具材料，它由六方氮化硼在高温、高压下加入催化剂转化而成。它有很高的硬度及耐磨性，热稳定性好，化学惰性大，与铁系金属在1300℃时不易起化学反应，导热性好，摩擦系数低。因此可用于高温合金、冷硬铸铁、淬硬钢等难加工材料的加工。（4）涂层刀具材料在韧牲较好的刀具基体上，涂覆一层耐磨性好的难熔金属化合物，既能提高刀具材料的耐磨性，又不降低其韧性。常用的涂层材料有TiC、TiN、Al203及其复合材料等,涂层厚度随刀具材料不同而异。

TiC涂层硬度高、耐磨性好、抗氧化性好，切削时能产生氧化钛膜，减小摩擦及刀具磨损。

TiN涂层在高温时能产生氧化膜，与铁基材料摩擦系数较小，抗粘结性能好，并能有效降低切削温度。

TiC—TiN复合涂层第一层涂TiC，与刀具基体粘牢不易脱落。第二层涂TiN,减少表面层与工件间的摩擦。

TiC-Al203复合涂层第一层涂TiC,与刀具基体粘牢不易脱落。第二层涂Al203可使刀具表面具有良好的化学稳定性和抗氧化性能。目前单涂层刀片已很少应用，大多采用TiC-TiN复合涂层或TiC-Al2O3-TiN三复合涂层。刀具材料和切削线速度1、高速钢：20-30米/分钟2、硬质合金：70-90米/分钟3、TIN涂层硬质合金：100-120米/分钟4、氧化铝涂层硬质合金：200-400米/分钟5、金属陶瓷：200-350米/分钟6、陶瓷刀片：200-400米/分钟7、CBN刀片：400-800米/分钟8、金刚石刀片：1000-3000米/分钟加工材料分类加工材料根据国际ISO系列可分为：P、M、K、N、S、H六个分类：PMHSNK非合金钢、低合金钢、高合金钢、铸钢件不锈钢、奥氏体材料、奥氏体/铁素体材料（双相）可锻铸铁、灰口铸铁、球墨铸铁有色金属耐热优质合金、钛合金淬硬材料蓝色黄色红色绿色褐色淡蓝硬质合金牌号性能、应用推荐及牌号对照

合金物理机械性能推荐用途相当于相当于

牌号ISO国内

密度g/cm2抗弯强度不硬度不低于

低于N/cm2HRAYG3X14.6-15.2132092适于铸铁、有色金属及合金淬火钢合金钢小切削断面高速精加工。K01YG3XYG6A14.6-15.0137091.5适于硬铸铁，有色金属及其合金的半精加工，亦适于高锰钢、淬火钢、合金钢的半精加工及精加工。K05YG6AYG6X14.6-15.0142091经生产使用证明，该合金加工冷硬合金铸铁与耐热合金钢可获得良好的效果，也适于普通铸铁的精加工。K10YG6XYK1514.2-14.6210091适于加工整体合金钻、铣、铰等刀具。具有较高的耐磨性及韧性。K15YK15K20YG614.5-14.9138089适于用铸铁、有色金属及合金非金属材料中等切削速度下半精加工。K20YG6YG6X-114.6-15.0150090适于铸铁，有色金属及其合金非金属材料连续切削时的精车，间断切削时的半精车、精车、小断面精车、粗车螺纹、连续断面的半精铣与精铣，孔的粗扩与精扩。K20YG6X-1YG8N14.5-14.8200090适于铸铁、白口铸铁、球墨铸铁以及铬、镍不锈钢等合金材料的高速切削。K30YG8NYG814.5-14.9160089.5适于铸铁、有色金属及其合金与非金属材料加工中，不平整断面和间断切削时的粗车、粗刨、粗铣，一般孔和深孔的钻孔、扩孔。K30YG8YG10X14.3-14.7220089.5适于制造细径微钻、立铣刀、旋转锉刀等。K35YG10XYS2T14.4-14.6220091.5属超细颗粒合金，适于低速粗车，铣削耐热合金及钛合金，作切断刀及丝锥、锯片铣刀尤佳。K30YS2TYL10.114.9190091.5具有较好的耐磨性和抗弯强度，主要用为生产挤压棒材，适合做一般钻头、刀具等耐磨件。K15-K25YL10.1YL10.214.5220091.5具有很好的耐磨性和抗弯强度，主要用来生产挤压棒材，制作小直径微型钻头、钟表加工用刀具，整体铰刀等其它刃具和耐磨零件。K25-K35YL10.2YG1513.9-14.2210087适于高压缩率下钢棒和钢管拉伸，在较大应力下工作的顶锻、穿孔及冲压工具。

YG15YG2013.4-13.7250085适于制作冲压模具，如冲压手表零件、乐器弹簧片等；冲制电池壳、牙膏皮的模具；小尺寸钢球、螺钉、螺帽等的冲压模具；热轧麻花钻头的压板。

YG20YG20C13.4-13.7220082适于制作标准件、轴承、工具等行业用的冷镦、冷冲、冷压模具；弹头对弹壳的冲压模具。

YG20CYT1511.0-11.7115091适用于碳素钢与合金钢加工中，连续切削时的粗车、半精车及精车，间断切削时的小断面精车，连续面的半精铣与精铣，孔的粗扩与精扩。P10YT15YT1411.2-12.0127090.5适于在碳素钢与合金钢加工中，不平整断面和连续切削时的粗车，间断切削时的半精车与精车，连续断面粗铣，铸孔的扩钻与粗扩。P20YT14YT512.5-13.2143089.5适于碳素钢与合金钢（包括钢锻件，冲压件及铸件的表皮）加工不平整断面与间断切削时的粗车、粗刨、半精刨，非连续面的粗铣及钻孔。P30YT5YS2512.8-13.2200091适应于碳素钢、铸钢、高锰钢、高强度钢及合金钢的粗车、铣削和刨削。P20、P40YS25YS3012.45180091属超细颗粒合金，适于大走刀高效率铣削各种钢材，尤其是合金钢的铣削。P25YS30P30YW112.6-13.5118091.5适于耐热钢、高锰钢、不锈钢等难加工钢材及普通钢和铸铁的加工。M10YW1YW212.4-13.5135090.5适于耐热钢、高锰钢、不锈钢及高级合金钢等特殊难加工钢材的精加工，半精加工。普通钢材和铸铁的加工。M20YW2YT1511.0-11.7115091适用于碳素钢与合金钢加工中，连续切削时的粗车、半精车及精车，间断切削时的小断面精车，连续面的半精铣与精铣，孔的粗扩与精扩。P10

YT1411.2-12.0120090适于在碳素钢合金钢加工中，不平整断面和连续切削时的粗车，间断切削时的半精车与精车，连续断面粗铣，铸孔的扩钻与粗扩。P20

YT512.5-13.2140089.5适于碳素钢与合金钢（包括钢锻件，冲压件及铸件的表皮）加工不平整断面与间断切削时的粗车、粗刨、半精刨，非连续面的粗铣及钻孔。P30

YS3012.45180091属超细颗粒合金，适于大走刀高效率铣削各种钢材，尤其是合金钢的铣削。P25

P30YS2512.8-13.2200091适应于碳素钢、铸钢、高锰钢、高强度钢及合金钢的粗车、铣削和刨削。M20、M30、P20、P40

YS2T14.4-14.6220091.5属超细颗粒合金，适于低速粗车，铣削耐热合金及钛合金，作切断刀及丝锥、锯片铣刀尤佳。K30

M30YW112.6-13.5120091.5适于耐热、高锰钢、不锈钢等难加工钢材及普通钢材和铸铁的加工。M10

YW212.4-13.5135090.5适于耐热钢、高锰钢、不锈钢及高级合金钢等特殊难加工钢材的精加工，并精加工。普通钢材和铸铁的加工。M20

YW312.7-13.3130092适于合金钢、高强度钢、低合金、超强度钢的精加工和半精加工。亦可在冲击力小的情况下精加工。M10

M20YG6A14.6-15.0140091.5适于硬铸铁，有色金属及其合金的半精加工，亦适于高锰钢、淬火钢、合金钢的半精加工及精加工。K10

YG6X14.6-15.0140091经生产使用证明，该合金加工冷硬合金铸铁与耐热合金钢可获得良好的效果，也适于普通铸铁的精加工。K10

YG614.6-15.0145089.5适于铸铁，有色金属及其合金非金属材料连续切削时的精车，间断切削时的半精车、精车、小断面精车、粗车螺纹、连续断面的半精铣与精铣，孔的粗扩与精扩。K20

YG814.5-14.9150089适于铸铁、有色金属及其合金与非金属材料加工中，不平整断面和间断切削时的粗车、粗刨、粗铣，一般孔和深孔的钻孔、扩孔。K30

YK1514.2-14.6210091适于加工整体合金钻、铣、铰等刀具。具有较高的耐磨性及韧性。K15

K20YG1513.9-14.2210087适于高压缩率下钢棒和钢管拉伸，在较大应力下工作的顶锻、穿孔及冲压工具。

YG2013.4-13.7250085适于制作冲压模具，如冲压手表零件、乐器弹簧片等；冲制电池壳、牙膏皮的模具；小尺寸钢球、螺钉、螺帽等的冲压模具；热轧麻花钻头的压板。

YG20C13.4-13.7220082适于制作标准件、轴承、工具等行业用的冷镦、冷冲、冷压模具；弹头对弹壳的冲压模具。

YL10.114.9190091.5具有较好的耐磨性和抗弯度，主要用为生产挤压棒材，适合做一般钻头、刀具等耐磨件。K12-K25

M10-M30YL10.214.5220091.5具有很好的耐磨性和抗弯度，主要用来生产挤压棒材，制作小直径微型钻头、钟表加工用刀具，整体铰刀等其它刃具和耐磨零件。K25-K35

M25-M40

2.3.2可转位刀片的代码及其标记方法按ISO1832-1985的可转位刀片的代码方法，是由10位字符串组成:12345678910识别刀片属性识别刀片属性刀片型号为：CNMM120408-DR(车刀片）刀片材质为：YBC351(加工钢件、不锈钢、灰铁）ISO被加工材料：P25—P45（普通钢件）

M20—M40（普钢、耐热合金）加工普通钢件：线速度Vc=300m/min(260-350)

每转进给fn=0.4mm/r(0.2