❶ 試述刀具材料應該具有的性能有哪些
刀具材料是決定刀具切削性能的根本因素，對於加工效率、加工質量、加工成本以及刀具耐用度影響很大。使用碳工具鋼作為刀具材料時，切削速度只有10m/min左右；20世紀初出現了高速鋼刀具材料，切削速度提高到每分鍾幾十米；30年代出現了硬質合金，切削速度提高到每分鍾一百多米至幾百米；當前陶瓷刀具和超硬材料刀具的出現，使切削速度提高到每分鍾一千米以上；被加工材料的發展也大大地推動了刀具材料的發展。
性能優良的刀具材料，是保證刀具高效工作的基本條件。刀具切削部分在強烈摩擦、高壓、高溫下工作，應具備如下的基本要求。
一 高硬度和高耐磨性
刀具材料的硬度必須高於被加工材料的硬度才能切下金屬，這是刀具材料必備的基本要求，現有刀具材料硬度都在60HRC以上。刀具材料越硬，其耐磨性越好，但由於切削條件較復雜，材料的耐磨性還決定於它的化學成分和金相組織的穩定性。
二足夠的強度與沖擊韌性
強度是指抵抗切削力的作用而不致於刀刃崩碎與刀桿折斷所應具備的性能。一般用抗彎強度來表示。
沖擊韌性是指刀具材料在間斷切削或有沖擊的工作條件下保證不崩刃的能力，一般地，硬度越高，沖擊韌性越低，材料越脆。硬度和韌性是一對矛盾，也是刀具材料所應克服的一個關鍵。
三高耐熱性
耐熱性又稱紅硬性，是衡量刀具材料性能的主要指標。它綜合反映了刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度、抗氧化、抗粘結和抗擴散的能力。
四良好的工藝性和經濟性
為了便於製造，刀具材料應有良好的工藝性，如鍛造、熱處理及磨削加工性能。當然在製造和選用時應綜合考慮經濟性。當前超硬材料及塗層刀具材料費用都較貴，但其使用壽命很長，在成批大量生產中，分攤到每個零件中的費用反而有所降低。因此在選用時一定要綜合考慮。
❷ 機械加工用的刀具應該具備哪些性能
刀具材料應具備高硬度，單位HRC60以上，強度和韌度。良好的研削性。還有經濟鎢的耐溫性能非常好，因此在武器工業中鎢合金被大量用，比如槍、炮的發射
❸ 數控刀具材料應具備哪些性能特點
1、高的硬度和耐磨性
硬度是刀具材料應具備的基本特性。刀具要從工件上切下切屑，其硬度必須比工件材料的硬度大。切削金屬所用刀具的切削刃硬度，一般都在60HRC以上。耐磨性是材料抵抗磨損的能力。一般來說，刀具材料的硬度越高，其耐磨性就越好。組織中的硬質點(碳化物、氮化物等)的硬度越高，數量越多，顆粒越小，分布越均勻，則耐磨性越好。耐磨性還與材料的化學成分、強度、顯微組織及摩擦區的溫度有關。可用公式表示材料的耐磨性WR：WR=KIC0.5E-0.8H1.43式中：H——材料硬度(GPa)。硬度愈高，耐磨性愈好。
KIC——材料的斷裂韌性(MPa·m½)。KIC愈大，則材料受應力引起的斷裂愈小，耐磨性愈好。
E——材料的彈性模量(GPa)。E很小時，由於磨粒引起的顯微應變，有助於產生較低的應力，耐磨性提高。
2、足夠的強度和韌性
要使刀具在承受很大壓力，以及在切削過程經常出現的沖擊和振動條件下工作，而不產生崩刃和折斷，刀具材料就必須具有足夠的強度和韌性。
3、高的耐熱性(熱穩定性)
耐熱性是衡量刀具材料切削性能的主要標志。是指刀具材料在高溫條件下保持一定的硬度、耐磨性、強度和韌性的性能。
刀具材料還應具有在高溫下抗氧化的能力以及良好的抗粘結和抗擴散的能力，即刀具材料應具有良好的化學穩定性。
4、良好的熱物理性能和耐熱沖擊性能
刀具材料的導熱性愈好，切削熱愈容易從切削區散走，有利於降低切削溫度。
刀具在斷續切削或使用切削液時，常常受到很大的熱沖擊(溫度變化劇烈)，因而刀具內部會產生裂紋而導致斷裂。刀具材料抵抗熱沖擊的能力可用耐熱沖擊系數R表示，R的定義是為：
R=λσb(1-?)/Eα
式中：λ——導熱系數；
σb——抗拉強度；
?——泊松比；
E——彈性模量；
α——熱膨脹系數。
導熱系數大，使熱量容易散走，降低刀具表面的溫度梯度；熱膨脹系數小，可減少熱變形；彈性模量小，可以降低因熱變形而產生的交變應力的幅度；有利於材料耐熱沖擊性能的提高。
耐熱沖擊性能好的刀具材料，在切削加工時可以使用切削液。
5、良好的工藝性能
為了便於刀具的製造，要求刀具材料具有良好的工藝性能，如鍛造性能、熱處理性能、高溫塑性變形性能、磨削加工性能等。
6、經濟性
經濟性是刀具材料的重要指標之一，優質刀具材料雖然單件刀具成本很高，但因其使用壽命長，分攤到每個零件的成本則不一定很高。因此在選用刀具材料時要綜合考慮其經濟效果。
❹ 刀具材料應具備的性能有哪一些
1、高硬度和高耐磨性:
刀具材料的硬度必須高於被加工材料的硬度才能切下金屬，這是刀具材料必備的基本要求，
現有刀具材料硬度都在60HRC以上。刀具材料越硬，其耐磨性越好，但由於切削條件較復雜，材料的耐磨性還決定於它的化學成分和金相組織的穩定性。
2、足夠的強度與沖擊韌性
強度是指抵抗切削力的作用而不致於刀刃崩碎與刀桿折斷所應具備的性能。一般用抗彎強度來表示。
沖擊韌性是指刀具材料在間斷切削或有沖擊的工作條件下保證不崩刃的能力，一般地，硬度越高，沖擊韌性越低，材料越脆。硬度和韌性是一對矛盾，也是刀具材料所應克服的一個關鍵。
3、高耐熱性
耐熱性又稱紅硬性，是衡量刀具材料性能的主要指標。它綜合反映了刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度、抗氧化、抗粘結和抗擴散的能力。
4、良好的工藝性和經濟性
為了便於製造，刀具材料應有良好的工藝性，如鍛造、熱處理及磨削加工性能。當然在製造和選用時應綜合考慮經濟性。當前超硬材料及塗層刀具材料費用都較貴，但其使用壽命很長，在成批大量生產中，分攤到每個零件中的費用反而有所降低。因此在選用時一定要綜合考慮。
❺ 數控機床對刀具以及刀具材料的性能有哪些要求
1、高的硬度和耐磨性
硬度是刀具材料應具備的基本特性。刀具要從工件上切下切屑，其硬度必須比工件材料的硬度大。切削金屬所用刀具的切削刃硬度，一般都在60HRC以上。耐磨性是材料抵抗磨損的能力。一般來說，刀具材料的硬度越高，其耐磨性就越好。組織中的硬質點(碳化物、氮化物等)的硬度越高，數量越多，顆粒越小，分布越均勻，則耐磨性越好。耐磨性還與材料的化學成分、強度、顯微組織及摩擦區的溫度有關。可用公式表示材料的耐磨性WR：WR=KIC0.5E-0.8H1.43式中：H——材料硬度(GPa)。硬度愈高，耐磨性愈好。
KIC——材料的斷裂韌性(MPa·m½)。KIC愈大，則材料受應力引起的斷裂愈小，耐磨性愈好。
E——材料的彈性模量(GPa)。E很小時，由於磨粒引起的顯微應變，有助於產生較低的應力，耐磨性提高。
2、足夠的強度和韌性
要使刀具在承受很大壓力，以及在切削過程經常出現的沖擊和振動條件下工作，而不產生崩刃和折斷，刀具材料就必須具有足夠的強度和韌性。
3、高的耐熱性(熱穩定性)
耐熱性是衡量刀具材料切削性能的主要標志。是指刀具材料在高溫條件下保持一定的硬度、耐磨性、強度和韌性的性能。
刀具材料還應具有在高溫下抗氧化的能力以及良好的抗粘結和抗擴散的能力，即刀具材料應具有良好的化學穩定性。
4、良好的熱物理性能和耐熱沖擊性能
刀具材料的導熱性愈好，切削熱愈容易從切削區散走，有利於降低切削溫度。
刀具在斷續切削或使用切削液時，常常受到很大的熱沖擊(溫度變化劇烈)，因而刀具內部會產生裂紋而導致斷裂。刀具材料抵抗熱沖擊的能力可用耐熱沖擊系數R表示，R的定義是為：
R=λσb(1-?)/Eα
式中：λ——導熱系數；
σb——抗拉強度；
?——泊松比；
E——彈性模量；
α——熱膨脹系數。
導熱系數大，使熱量容易散走，降低刀具表面的溫度梯度；熱膨脹系數小，可減少熱變形；彈性模量小，可以降低因熱變形而產生的交變應力的幅度；有利於材料耐熱沖擊性能的提高。
耐熱沖擊性能好的刀具材料，在切削加工時可以使用切削液。
5、良好的工藝性能
為了便於刀具的製造，要求刀具材料具有良好的工藝性能，如鍛造性能、熱處理性能、高溫塑性變形性能、磨削加工性能等。
6、經濟性
經濟性是刀具材料的重要指標之一，優質刀具材料雖然單件刀具成本很高，但因其使用壽命長，分攤到每個零件的成本則不一定很高。因此在選用刀具材料時要綜合考慮其經濟效果。
❻ 刀具材料應具備的基本性能有哪些
一 高硬度和高耐磨性 刀具材料的硬度必須高於被加工材料的硬度才能切下金屬，這是刀具材料必備的基本要求，現有刀具材料硬度都在60HRC以上。刀具材料越硬，其耐磨性越好，但由於切削條件較復雜，材料的耐磨性還決定於它的化學成分和金相組織的穩定性。
二足夠的強度與沖擊韌性 強度是指抵抗切削力的作用而不致於刀刃崩碎與刀桿折斷所應具備的性能。一般用抗彎強度來表示。 沖擊韌性是指刀具材料在間斷切削或有沖擊的工作條件下保證不崩刃的能力，一般地，硬度越高，沖擊韌性越低，材料越脆。硬度和韌性是一對矛盾，也是刀具材料所應克服的一個關鍵。
❼ 刀具材料應具備哪些性能,這些性能有什麼聯系
製造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學惰性，良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等)，並不易變形。
通常當材料硬度高時，耐磨性也高；抗彎強度高時，沖擊韌性也高。但材料硬度越高，其抗彎強度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強度和沖擊韌性，以及良好的可加工性，現代仍是應用最廣的刀具材料，其次是硬質合金。
聚晶立方氮化硼適用於切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等；聚晶金剛石適用於切削不含鐵的金屬，及合金、塑料和玻璃鋼等；碳素工具鋼和合金工具鋼只用作銼刀、板牙和絲錐等工具。
硬質合金可轉位刀片都已用化學氣相沉積塗覆碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬層或復合硬層。正在發展的物理氣相沉積法不僅可用於硬質合金刀具，也可用於高速鋼刀具，如鑽頭、滾刀、絲錐和銑刀等。硬質塗層作為阻礙化學擴散和熱傳導的障壁，使刀具在切削時的磨損速度減慢，塗層刀片的壽命與不塗層的相比大約提高1～3倍以上。
由於在高溫、高壓、高速下，和在腐蝕性流體介質中工作的零件，其應用的難加工材料越來越多，切削加工的自動化水平和對加工精度的要求越來越高。為了適應這種情況，刀具的發展方向將是發展和應用新的刀具材料；進一步發展刀具的氣相沉積塗層技術，在高韌性高強度的基體上沉積更高硬度的塗層，更好地解決刀具材料硬度與強度間的矛盾；進一步發展可轉位刀具的結構；提高刀具的製造精度，減小產品質量的差別，並使刀具的使用實現最佳化。
刀具材料大致分如下幾類：高速鋼、硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼以及聚晶金剛石。
我主要提下陶瓷，陶瓷用於切削刀具的時間比硬質合金早，但由於其脆性，發展很慢。但自上世紀70年代以後，還是得到了比較快的發展。陶瓷刀具材料主要有兩大系，即氧化鋁系和氮化硅系。陶瓷作為刀具，具有成本低、硬度高、耐高溫性能好等優點，有很好的前景。國內國外產品差別很大，刀具算是高技術的消費品！
一般加工中心常用有以下幾種材質刀具：碳素工具鋼，合金工具鋼，高速鋼，硬質合金，超硬材料。
碳素工具鋼
碳素工具鋼是指碳的質量分數為0.65%-1.35%的優質高碳鋼。用做刀具的牌號一般是T10A和T12A，常溫硬度60-64HRC。當切削刃熱至200-250度時，其硬度和耐磨性就會迅速下降，從而喪失切削性能。
合金工具鋼
為了改善碳素工具鋼的性能，常在其中加入適量合金元素如錳、鉻、鎢、硅和釩等，從而形成了合金工具鋼，常用牌號有9sicr,GCr15,CrWMn等。合金工具鋼與碳素工具鋼相比，其熱處理後的硬度相近，而耐熱性和耐磨性略高，熱處理性也較好。但與高速鋼相比，合金工具鋼的切削速度和使用壽命又遠不如高速鋼，使其應用受到很大的限制。因此，合金工具鋼一般僅用於取代碳素工具鋼。
高速鋼
高速鋼是一種含鎢、鋁、鉻、釩等合金元素較多的高合金工具鋼。高速鋼主要優點是具有高的硬度、強度和耐磨性，且耐熱性和淬火性良好，其允許的切削速度是碳素工具鋼和合金工具鋼的兩倍以上。高速鋼刃磨後切削刃鋒利，故又稱之為鋒鋼和白鋼。高速鋼是一種綜合性能好、應用范圍較廣的刀具材料，常用來製造結構復雜的刀具，如成形車刀，銑刀，鑽頭，鉸刀。拉刀，齒輪刀具等。
硬質合金
硬質合金是用粉末冶金方法製造的合金材料，它是由高硬度、高熔點的金屬碳化物WC、TiC等粉末，用鈷等金屬粘結劑在高溫下燒結而成。
硬質合金的硬度較高，常溫下可達89-93HRA，耐磨性和耐熱性均高於工具鋼，在800-1000度時仍能正常切削，其切削速度是高速鋼的幾倍，刀具壽命也提高了幾十倍，並能加工高速鋼刀具難以切削加工的材料，因此被廣泛應用。但是它也存在抗彎強度和沖擊韌度比高速鋼低，刃口不能磨得像高速鋼刀具那樣鋒利等不足之處。
超硬材料
超硬材料主要是批金石、立涼席氮化硼和陶瓷。金剛石是自然界中最硬的材料，其硬度可達10000HV。天然金剛石價格昂貴。很少使用。人造金剛石以石墨為原料經高溫燒結而成。主要用於高速精細車削、鏜削有色金屬及其合金和非金屬材料。切削銅合金或鋁合金時切削速度可達800-3800M/MIN。由於金剛石具有較高的耐磨性，加工尺寸和刀具使用壽命長。所以常應用在數控機床、組合機床和自動機床上，加工後的粗糙度可達0.1-0.025um.但金剛石刀具耐熱性較差，切削溫度不宜超過700-800度。強度低、脆性大、對振動敏感，只宜微量切削。
刀具的發展在人類進步的歷史上佔有重要的地位。刀具是機械製造中用於切削加工的工具，中國是全球最具發展潛力的刀具市場，不少跨國刀具集團在自身發展戰略中，把擴大在中國的刀具銷售作為首選，各企業的亞太總部、研發中心、培訓中心、物流中心紛紛落戶中國，從而以中國為中心輻射亞洲，更加直接便捷地服務於客戶，更好地滿足亞太地區客戶的需求。[3]
6刀具材料選擇
製造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學惰性，良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等)，並不易變形。
通常當材料硬度高時，耐磨性也高；抗彎強度高時，沖擊韌性也高。但材料硬度越高，其抗彎強度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強度和沖擊韌性，以及良好的可加工性，現代仍是應用最廣的刀具材料，其次是硬質合金。
聚晶立方氮化硼適用於切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等；聚晶金剛石適用於切削不含鐵的金屬，及合金、塑料和玻璃鋼等；碳素工具鋼和合金工具鋼現在只用作銼刀、板牙和絲錐等工具。
硬質合金可轉位刀片已用化學氣相沉積塗覆碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬層或復合硬層。正在發展的物理氣相沉積法不僅可用於硬質合金刀具，也可用於高速鋼刀具，如鑽頭、滾刀、絲錐和銑刀等。硬質塗層作為阻礙化學擴散和熱傳導的障壁，使刀具在切削時的磨損速度減慢，塗層刀片的壽命與不塗層的相比大約提高1～3倍以上。
❽ 刀具切削部分的材料必須具備哪些基本性能
刀具切削部分的材料應具備如下性能；高的硬度、（足夠的強度和韌性、高的耐磨性、高的耐熱性、良好的工藝性
）。
高硬度和高耐磨性
刀具材料的硬度必須高於被加工材料的硬度才能切下金屬，
是刀
具材料必備的基本要求，現有刀具材料硬度都在
60HRC
以上。刀具
材料越硬，其耐磨性越好，但由於切削條件較復雜，材料的耐磨性還
決定於它的化學成分和金相組織的穩定性。
足夠的強度與沖擊韌性
強度是指抵抗切削力的作用而不致於刀刃崩碎與刀桿折斷所應具
備的性能。一般用抗彎強度來表示。
沖擊韌性是指刀具材料在間斷切削或有沖擊的工作條件下保證不
崩刃的能力，一般地，硬度越高，沖擊韌性越低，材料越脆。硬度和
韌性是一對矛盾，也是刀具材料所應克服的一個關鍵。
高耐熱性
耐熱性又稱紅硬性，是衡量刀具材料性能的主要指標。它綜合反
映了刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度、抗氧化、抗粘結和
抗擴散的能力。
良好的工藝性和經濟性
為了便於製造，刀具材料應有良好的工藝性，如鍛造、熱處理及
磨削加工性能。當然在製造和選用時應綜合考慮經濟性。當前超硬材
料及塗層刀具材料費用都較貴，
但其使用壽命很，
在成批大量生產中，
分攤到每個零件中的費用反而有所降低。
因此在選用時一定要綜合考
慮。
❾ 刀具切削部分材料應具備哪些基本性能
刀具切削部分的材料應具備如下性能；高的硬度、（足夠的強度和韌性、高的耐磨性、高的耐熱性、良好的工藝性
）。
高硬度和高耐磨性
刀具材料的硬度必須高於被加工材料的硬度才能切下金屬，
是刀
具材料必備的基本要求，現有刀具材料硬度都在
60hrc
以上。刀具
材料越硬，其耐磨性越好，但由於切削條件較復雜，材料的耐磨性還
決定於它的化學成分和金相組織的穩定性。
足夠的強度與沖擊韌性
強度是指抵抗切削力的作用而不致於刀刃崩碎與刀桿折斷所應具
備的性能。一般用抗彎強度來表示。
沖擊韌性是指刀具材料在間斷切削或有沖擊的工作條件下保證不
崩刃的能力，一般地，硬度越高，沖擊韌性越低，材料越脆。硬度和
韌性是一對矛盾，也是刀具材料所應克服的一個關鍵。
高耐熱性
耐熱性又稱紅硬性，是衡量刀具材料性能的主要指標。它綜合反
映了刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度、抗氧化、抗粘結和
抗擴散的能力。
良好的工藝性和經濟性
為了便於製造，刀具材料應有良好的工藝性，如鍛造、熱處理及
磨削加工性能。當然在製造和選用時應綜合考慮經濟性。當前超硬材
料及塗層刀具材料費用都較貴，
但其使用壽命很，
在成批大量生產中，
分攤到每個零件中的費用反而有所降低。
因此在選用時一定要綜合考
慮。
❿ 高速鋼刀具有哪些物理性能
高速鋼刀具一般不做抗拉強度檢驗，而以金相、硬度檢驗為主。
鎢系和鉬系高速鋼經正確的熱處理後，洛氏硬度能達到63以上，鈷系高速鋼在65以上。鋼材的酸浸低倍組織不得有肉眼可見的縮孔、翻皮。中心疏鬆，一般疏鬆應小於1級。
金相檢驗的內容主要包括脫碳層、顯微組織和碳化物不均勻度3個項目。
1、高速鋼不應有明顯的脫碳。顯微組織不得有魚骨狀共晶萊氏體存在。
2、高速鋼中碳化物不均勻度對質量影響最大，目前冶金和機械部門對碳化物不均勻度的級別十分重視。根據鋼的不同用途可對碳化物不均勻度提出不同的級別要求，通常情況下應小於3級。
3、用高速鋼製造切削工具，除因其具有高硬度、高耐磨性和足夠的韌性之外，還有一個重要因素是具有紅硬性。（紅硬性是指刀具在高速切削時，刀刃在紅熱狀態下抵抗軟化的能力。）
一種衡量紅硬性的方法是先把鋼加熱至580～650℃，保溫1小時,然後冷卻,這樣反復4次後測量其硬度值。高速鋼的淬火溫度一般均接近鋼的熔點，如鎢系高速鋼為1210～1240℃，高鉬系高速鋼為1180～1210℃。淬火後一般需在540～560℃之間回火3次。提高淬火溫度可以增加鋼的紅硬性。為了提高高速鋼刀具的使用壽命，可對其表面進行強化處理，如低溫氰化、氮化、硫氮共滲等。
提高耐用度：
高速鋼刀具是一種比普通刀具要堅韌，更容易切割的刀具，是一種新產品。在機械製造中用於切削加工，絕大多數的刀具是機用的，也有手用的。對拉刀、滾刀、鉸刀、銑刀等復雜高速鋼刀具，在低溫條件下，進行碳、氮、硫、硼、氧等多元素共滲，使刀具的耐用度平均提高2倍～5倍。這是因為這些元素滲入刀具表層後，使刃具表層的化學成分發生了變化，在切削過程中起到了減小摩擦和自潤滑作用，從而降低了切削力和切削熱，提高了刀具耐用度，降低了生產成本。
此工藝簡單，工作溫度低，是一種提高復雜高速鋼刀具耐用度的有效措施。