第二章刀具材料

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1、第二章刀具材料第一节刀具材料应具备的性能教学目的了解刀具材料应具备的性能教学要卢六种要求，一个条件，刀具材料的分类教学方法讲解、举例教具教学过程刀具的工作条件六个要求刀具材料的分类版书第二章刀具材料第一节刀具材料应具备的性能刀具的工作条件：高压、高温、强烈摩擦、振动、冲击、热冲击一、刀具材料应具备的性能1、高硬度和耐磨性硬度262HRC耐磨性与硬度、化学成分、强度、显微组织、摩擦区温度有关2、足够的强度和韧性3^高耐热性高温下保持耐磨性、硬度、化学成分、强度、韧性的能力一般以高温硬度表示4、良好的热物理性能和耐热冲击性能导热系数热膨胀系数5、良好的工艺性6

2、、经济性二、刀具材料的分类工具钢碳素工具钢合金工具钢高速钢硬质合金陶瓷超硬材料人造金刚石立方氮化硼作业第二节工具钢教学目的了解碳素工具钢、合金工具钢、高速钢教学要点性能、机理、特点、应用教学方法讲解、举例教具教学过程碳素工具钢合金工具钢高速钢合金元素的作用版书第二节工具钢一、碳素工具钢含碳量0.65〜1.35%的优质高碳钢T7AT8AT10AT12A工艺性好可热处理耐磨性好淬火硬度可达IIRC58〜64价格低耐热性差250〜300C硬度下降（马氏休分解）碳化物分布不均匀淬火变形大淬透性并v5〜10m/min锂刀、丝锥、锯条、板牙等低速手动工具二、合金工具钢

3、高碳钢屮加入合金元素（Si、Cr>W、Mn、V）总量不超过3~5%9SiCrCrWMnCrMnCrW59Mn2V提高韧性、耐磨性、耐热性耐热性325〜400°Cv10〜15m/min丝锥、板牙、饺刀、搓丝板等低速机用工具三、高速钢（白钢、锋钢、风钢）含有较多合金元素（W、Cr、Mo、V等）的高合金工具钢HRC63〜67500〜650°C强度高工艺性好高性能HSS高耐热性HSS高碳HSS9W6Mo5Cr4V2（提高耐热、耐磨）高饥IISSW6Mo5Cr4V3钻IISSW2Mo9Cr4VCo8超硬HSS铝HSSW6Mo5Cr4V2Al粉末冶金HSS（可加大含碳

4、量、细小均匀结晶组织、磨加工性好、物理力学性能高度各向同性、减小淬火变形、碳化物不易剥落）四、合金元索的作用W、Fc、Cr、V与C形成化合物提高耐磨性W溶于基体，增加高温硕度lo作用同W（l%1o=2%W）并可细化碳化物，提高韧性Co、Al、Si、Nb（锐）提高高温硕度V提高耐磨性（不宜超过3%）作业第三节硬质合金教学目的了解硬质合金的性能、分类和选用教学要点硬质合金的性能、机理、分类、选用教学方法讲解、图示教具教学过程硕质合金的组成及特点分类性能特点选用版书第三节硬质合金一、组成及特点1、组成高硬度、高熔点的重金属碳化物(WC、TiC、TaC袒、Nb

5、C觇)粉末和金属结合剂(Co>Ni)粉末冶金而成2、特点高硬度HRA89〜91强度韧性低高耐热性800〜1000°C热稳定性好v是HSS的4〜10倍二、影响硬质合金性能的因素金屈碳化物的种类、性能、数量、粒度、结合剂数量1、种类和性能硬度TiC>WC>TaC熔点TaC>TiC>WC强度WC>TiC>TaC导热WC>TiC>TaC2、数量、粒度、结合剂数量碳化物t一硬度t强度1结合剂t-硬度i强度t粒度1-结合剂层厚度J-駛度t强度J3、碳化物分布均匀一防止热应力和机械冲击产生裂纹TaC-碳化物颗粒细化分布均匀三、种类及牌号1、WC基类（常用）1）钩钻类WC

6、-CoYG数字为Co含量YG3YG6YG8硬度/强服f2）钩钛钻类WC-TiC-CoYT数字为TiC含量YT5YT15YT30硕度f强度/3）鹤钻題（覩）类WC-TaC（NbC）-CoYGAYG6A4）钩钛钻铉（锐）类WC-TiC-TaC（NbC）-CoYW通用硕质合金YW1YW22、TiC基类TiC-NiMoYN钢件精加工YN10YN053、钢结硕质合金TiC或WC30〜40%HSS70〜60%粉末冶金性能介于IISS与YZ间可锻造、热处理、切削加工、制作复杂刀具四、性能特点1、硬度、强度Cot-硕度1强度t韧性tCo相同硬度YT>YG强度韧性YG>YT

7、硬度细晶粒〉粗晶粒强度细品粒V粗品粒含TqC(NbC)ffi更度t强度t2、导热系数YG>YT(因WOTiC)YG：Cot-导热系数IYT：TiCt一导热系数I3、线膨胀系数YT>YGTiCt->线膨胀系数t4、抗粘结性YT>YG五、硬质合金的选用(P26表2-4)作业第四节涂层刀具教学目的了解涂层的种类、作用和机理教学要点涂层的分类、作用、机理教学方法讲解教具教学过程涂层材料性能版书第四节涂层刀具一、材料TiC（灰）TiN（金）A1203（白）化学气相沉积真空溅射5〜12urn单涂层双涂层三涂层二、性能TiC硬度高、耐儒性好、线膨胀系数与基体相近粘结牢固

8、TiN硬度稍低、结合稍差、摩擦系数小、抗粘结磨损A1203高温稳定