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超硬机械刀具在硬车削加工中的应用分析
作者:沪马刀具 ‖ 时间:2010-01-16 ‖ 来源:网络 ‖ 点击:

 涂层的切削性能明显优于TiN涂层。加工Inconel178的刀具寿命尽管PVD涂层显示出很多优点,但一些涂层如Al2O3和金刚石则倾向于采用CVD涂层技术。Al2O3是一种耐热和抗氧化很强的涂层,它能够将刀具体和切削产生的热量隔离开。通过CVD涂层技术,还可以综合各种涂层的优点,以达到最佳的切削效果,满足切削加工的需要。

  例如。TiN具有低摩擦特性,可减少涂层组织的损耗,TiCN可降低后刀面的磨损,TiC涂层硬度较高,Al2O3涂层具有优良的隔热效果等。涂层硬质合金刀具与硬质合金刀具相比,无论在强度、硬度和耐磨性方面均有了很大提高。车削硬度在HRC45~55的工件,低成本的涂层硬质合金可实现高速车削。近年来,一些厂家应用改进涂层材料等方法,使涂层刀具的性能有了极大的提高。如美、日的一些厂家采用瑞士AlTiN涂层材料和新涂层专利技术生产的涂层刀片,硬度高达HV4500~4900,可在498.56m/min的速度时切削硬度HRC47~58的模具钢。在车削温度高达1500~1600°C时仍然硬度不降低、不氧化,刀片寿命为一般涂层刀片的4倍,而成本只有30%,且附着力好。陶瓷材料陶瓷刀具材料随着其组成结构和压制工艺的不断改进,特别是纳米技术的进展,使得陶瓷刀具的增韧成为可能,在不久的将来,陶瓷可能继高速钢、硬质合金以后引起切削加工的第3次革命。

  陶瓷刀具具有高硬度(HRA91~95)、高强度(抗弯强度为750~1000MPa),耐磨性好,化学稳定性好,抗粘结性能良好,摩擦系数低且价格低廉等优点。不仅如此,陶瓷刀具还具有很高的高温硬度,1200°C时硬度达到HRA80。正常切削时,陶瓷刀具耐用度极高,切削速度可比硬质合金提高2~5倍,特别适合高硬度材料加工、精加工以及高速加工,可切削硬度达HRC65的各类淬硬钢和硬化铸铁等。常用的有:氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、金属陶瓷和晶须增韧陶瓷。

  氧化铝基陶瓷刀具比硬质合金有更高的红硬性,高速切削状态下切削刃一般不会产生塑性变形,但它的强度和韧性很低,为改善其韧性,提高耐冲击性能,通常可加入ZrO或TiC和TiN的混合物,另一种方法是加入纯金属或碳化硅晶须。氮化硅基陶瓷除红硬性高以外,还具有良好的韧性,与氧化铝基陶瓷相比,它的缺点是在加工钢时易产生高温扩散,加剧刀具磨损,氮化硅基陶瓷主要应用于断续车削灰铸铁及铣削灰铸铁。金属陶瓷是一种以碳化物为基体材料,其中TiC为主要的硬质相(0.5~2?m),它们通过Co或Ti粘结剂结合起来,是一种与硬质合金相似的刀具,但它具有较低的亲和性、良好的

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