本文作者：刀父陳湘怡  排版：刀父蔣遠(yuǎn)通

一、刀具材料應(yīng)具備基本性能

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，具備良好的抗氧化能力。

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。

二、硬質(zhì)合金刀具  

1、 硬質(zhì)合金刀具的性能特點

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。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。

② 抗彎強(qiáng)度和韌性

2、常用硬質(zhì)合金刀具的應(yīng)用

①國內(nèi)材料牌號：

YG類合金主要用于加工鑄鐵、有色金屬和非金屬材料。

YW類合金兼具YG、YT類合金的性能，綜合性能好，它既可用于加工鋼料，又可用于加工鑄鐵和有色金屬。這類合金如適當(dāng)增加鈷含量，強(qiáng)度可很高，可用于各種難加工材料的粗加工和斷續(xù)切削。

 ②國外牌號

日本的有ST、德國有K44 K55

國際ISO代號有以下幾個級別：

P10 20 30 M10 M20 K10 K15 K20 K30等級別。

三、陶瓷刀具

陶瓷刀具具有硬度高、耐磨性能好、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良等特點，且不易與金屬產(chǎn)生粘接。

1、 陶瓷刀具材料的種類

陶瓷刀具材料種類一般可分為氧化鋁基陶瓷、氮化硅基陶瓷、復(fù)合氮化硅一氧化鋁基陶瓷三大類。其中以氧化鋁基和氮化硅基陶瓷刀具材料應(yīng)用最為廣泛。

2、陶瓷刀具的性能、特點

① 硬度高、耐磨性能好：陶瓷刀具的硬度雖然不及PCD和PCBN高，但大大高于硬質(zhì)合金和高速鋼刀具，達(dá)到93-95HRA。陶瓷刀具可以加工傳統(tǒng)刀具難以加工的高硬材料，適合于高速切削和硬切削。

② 耐高溫、耐熱性好：陶瓷刀具在1200℃以上的高溫下仍能進(jìn)行切削。陶瓷刀具具有很好的高溫力學(xué)性能。

③ 化學(xué)穩(wěn)定性好：陶瓷刀具不易與金屬產(chǎn)生粘接，且耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好，可減小刀具的粘接磨損。

④ 摩擦系數(shù)低：陶瓷刀具與金屬的親合力小，摩擦系數(shù)低，可降低切削力和切削溫度。

3、 陶瓷刀具有應(yīng)用

陶瓷是主要用于高速精加工和半精加工的刀具材料之一。陶瓷刀具適用于切削加工各種鑄鐵(灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、冷硬鑄鐵、高合金耐磨鑄鐵)和鋼材(碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、高強(qiáng)度鋼、高錳鋼、淬火鋼等)，也可用來切削銅合金、石墨、工程塑料和復(fù)合材料。

陶瓷刀具材料性能上存在著抗彎強(qiáng)度低、沖擊韌性差問題，不適于在低速、沖擊負(fù)荷下切削。