《刀具材料》ppt課件(文件)
【正文】 性好的難熔金屬或非金屬化合物 (也可涂覆在陶瓷、金剛石和立方氮化硼等超硬材料刀片上 )而獲得的。目前，切削加工中使用的各種刀具，包括車(chē)刀、鏜刀、鉆頭、鉸刀、拉刀、絲錐、螺紋梳刀、滾壓頭、銑刀、成形刀具、齒輪滾刀和插齒刀等都可采用涂 層工藝來(lái)提高它們的使用性能。 涂層刀具 ? 涂層方法 目前生產(chǎn)上常用的涂層方 法有兩種：物理氣相沉積 (PVD) 法和化學(xué)氣相沉積 (CVD) 法。近十幾年來(lái)，隨著涂覆技術(shù)的進(jìn)步，硬質(zhì)合金也可采用 PVD法。 第五節(jié) 其他刀具材料 一、陶瓷 常用的刀具陶瓷有兩種： Al2O3基陶瓷和 Si3N4基陶瓷。由于 Si3N4基陶瓷具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)、較低的熱膨脹系數(shù)，其耐熱沖擊性能大大優(yōu)于 Al2O3基陶瓷，切削時(shí)可以使用切削液。 陶瓷刀具的制備 原材料處理 配比進(jìn)行配料 細(xì)化球磨 干燥 過(guò)篩 燒結(jié)成型 磨削加工，電火花線(xiàn)切割 陶瓷刀具產(chǎn)品 陶瓷刀具的種類(lèi) — 碳化物系陶瓷 二、 金剛石 有三種：天然單晶金剛石刀具、整體人造聚晶金剛石刀具、金剛石復(fù)合刀片。 金剛石刀具不適于加工鋼鐵材料 ，金剛石 (C)和鐵有很強(qiáng)的化學(xué)親和力，在高溫下鐵原子容易與碳原子作用而使其轉(zhuǎn)化為石墨結(jié)構(gòu)，刀具極易破壞。 應(yīng)用：用于加工鋼鐵等黑色金屬，特別是加工高溫合金、淬火鋼和冷硬鑄鐵等難加工材料。 ? 對(duì)刀具進(jìn)行涂層處理是提高刀具性能的重要途徑之一，涂層刀具的出現(xiàn)，使刀具切削性能有了重大突破。 ? 如一種或幾種材料對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)一把專(zhuān)用刀具，不但會(huì)造成刀具的設(shè)計(jì)、制造、管理和選用等許多麻煩問(wèn)題，而且各種制造、管理費(fèi)用也高。因此， 切削刀具的發(fā)展應(yīng)能適應(yīng)難加工材料和新型材料加工的需要 。 ? 解決這一問(wèn)題的最有效途徑是采用少、無(wú)切削液的對(duì)環(huán)境友好的綠色干加工技術(shù)。而高速切削技術(shù)所依賴(lài)的關(guān)鍵技術(shù)之一就是相應(yīng)的高速切削刀具。 納米復(fù)合與涂層、梯度功能和多種增韌補(bǔ)強(qiáng)機(jī)制協(xié)同作用 的刀具的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)將是數(shù)控刀具研究發(fā)展的方向。 研發(fā)適應(yīng)硬切削、干式切削和高速切削的高性能刀具材料是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。開(kāi)發(fā)具有高溫自潤(rùn)滑功能的刀具進(jìn)行高速干切削是一種環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益俱佳的工藝選擇，具有廣闊應(yīng)用前景。機(jī)械制造業(yè)作為國(guó)家的制造裝備部，每年都在消耗大量的能源和資源，對(duì)環(huán)境也造成了很大污染。 ? 難加工材料的加工一直是切削加工中的難題，隨著制造業(yè)的發(fā)展， 21世紀(jì)這些材料的用量將迅速增加，加工矛盾將更加突出。 ? 超細(xì)晶粒的硬質(zhì)合金和粉末高速鋼在 小尺寸整體復(fù)雜刀具 加工領(lǐng)域還將占主要地位； ? 超強(qiáng)、超硬納米刀具 是最誘人的切削刀具，加速研究發(fā)展，有可能在未來(lái) 5－ 10年成為現(xiàn)實(shí)。 它們各有優(yōu)勢(shì)，又彼此競(jìng)爭(zhēng)，適應(yīng)不同的工件材料和不同的切削速度范圍 。 三、立方氮化硼 立方氮化硼 (CBN)是由六方氮化硼在高溫高壓下加入催化劑轉(zhuǎn)變而成的。 刃口極鋒利、可切下極薄的切屑、摩擦系數(shù)在所有刀具材料中是最小的、抗黏結(jié)能力強(qiáng)。 缺點(diǎn)：強(qiáng)度低、韌性差，抗彎強(qiáng)度僅為硬質(zhì)合金的 1/3～ 1/2；導(dǎo)熱系數(shù)低，僅為硬質(zhì)合金的 1/5～ 1/2。最大的缺點(diǎn)是：抗彎強(qiáng)度很低，沖擊韌性很差。即利用等離子體來(lái)促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，可把涂覆溫度降至 400℃ 以下 (目前涂覆溫度已可降至180℃ ~200℃ )，使硬質(zhì)合金基體與涂層材料之間不會(huì)產(chǎn)生擴(kuò)散、相變或交換反應(yīng)，可
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