超硬與難切削材料的分類及切削特點

2021-01-20 切削液技術

切削液技術

技術 | 工藝 | 應用 | 雜談 

關注可加入機械行業社群!

漲了知識,鼓了錢包~

 

哪個大咖曰過這個話題,還願意繼續曰嗎?下面開始拋磚引玉,先閒談幾句。


一般將相對切削加工性等級在5級以上的材料稱為難加工材料。難切削材料,科學地說,就是切削加工性差的材料,即硬度>250HB,強度>1000MPa,伸長率>80%,衝擊值ak>0.98MJ/m2,熱導率>41.8W/(m·K)的材料。但在日常生產中,切削加工所用的材料種類繁多,性能各異。對某一種材料性能的有關數據並非全面達到或超過以上指標,有一項以上者超過上述指標,也屬於難切削材料。


難切削材料種類很多,從金屬到非金屬材料的範圍也很廣,初步可分為以下八大類。


①微觀高硬度材料。如玻璃鋼、巖石、可加工陶瓷、碳棒、碳纖維、各種塑料、膠木、樹脂、合成材料、矽橡膠、鑄鐵等。這類材料的特點是含有硬質點相,其中有的研磨性很強。由於這些材料的耐磨性很好,切削時起磨料作用,故刀具主要承受磨料磨損,在高速切削時也同時伴隨著物理、化學磨損。


②宏觀高硬度材料。如粹火鋼、硬質合金、陶瓷、冷硬鑄鐵、合金鑄鐵、噴塗材料(鎮基、鑽基)等。這類材料的主要特點是硬度高(55~66HRC)。切削這類材料時,由於切削力大,切削溫度高,刀具主要是磨料磨損和崩刃。


③加工時硬化傾向嚴重的材料,如不鏽鋼、高錳鋼、耐熱鋼、高溫合金等。這類材料的塑性高、韌性好、強度高、強化係數高(一般為100%以上)。切削加工時的切削表面和已加工表面硬化現象嚴重。由於這類材料的強度高,熱導率低,切削溫度高,切削力大,刀具主要承受磨料磨損、黏結磨損和熱裂磨損。


④切削溫度高的材料。如合成樹脂、硬質橡膠、石棉、酚醛塑料、高溫合金、鈦合金等。這類材料的熱導率很低。切削這類材料時,刀具易產生磨料磨損、黏結磨損、擴散磨損和氧化磨損。


⑤高塑性材料。如純鐵、純鎳、純銅等。由於這類材料伸長率大於50%,塑性很高,切削時塑性變形很大,易產生積屑瘤和鱗刺,刀具主要是磨料磨損和黏結磨損。


⑥高強度材料。是指強度>1000MPa的材料,如奧氏體不鏽鋼、高錳鋼、高溫合金和部分合金鋼。由於它們的強度高,切削時的切削力大,切削溫度高,不僅刀具易磨損,而且切屑不易處理。


⑦化學活性大的材料。如鈦、鎳、鈷及其他的合金。這類材料化學活性大、親和性強,切削加工時易黏結在刀具上,與刀具材料產生化學、物理反應,相互擴散。


⑧稀有高熔點材料。是指熔點高於1700℃的難熔金屬材料,如鎢、鉬、鈮、鉭、鋯、鉿、釩、錸的純金屬及其合金。由於這些材料本身的熔點高,在切削加工時切削力大,切屑變形也大,刀具主要是磨料磨損和黏結磨損。

本文素材來源於網絡,進行了編輯、增刪。尊重作者,如侵權請及時聯繫刪除!


相關焦點

  • 超硬材料知識詳集
    超硬材料的分類:1、按存在方式分類超硬材料可分為天然以及人造兩種,前者主要包括天然的鑽石(金剛石)、黑鑽石,後者則包括聚合鑽石納米棒(ADNR)、化學氣相沉積金剛石(CVDD),以及現在研究較多的多晶立方氮化硼(PCBN)等。
  • 新型超硬刀具材料氮化碳切削性能的實驗研究
    在機械製造中,刀具材料對刀具切削性能和加工效率與質量,具有決定性的作用。計算機集成先進加工系統的出現,各種難加工材料在不同行業的應用,高速切削和高效切削以及精密加工、綠色製造的不斷向前發展,對刀具特別是對刀具材料提出了全新的更高的要求。 自20世紀中期以後,工程材料中不斷出現和應用難加工金屬和非金屬材料。原用的刀具,如高速鋼、硬質合金刀具等難以勝任其加工要求,於是超硬刀具材料便應運而生。
  • 氮化硼超硬材料的特性與應用簡介
    這種超硬材料在已工業化應用的超硬材料中,硬度僅次於金剛石。立方氮化硼熱穩定性遠高於金鋼石,對鐵系金屬元素有較大的化學穩定性,因此立方氮化硼磨具在鐵基金屬製品切削、磨削加工領域應用廣泛,性能十分優異。立方氮化硼有單晶體和多晶燒結體兩種。
  • 2020年複合超硬材料未來發展趨勢預測 - 2020年中國複合超硬材料...
    主要產品為聚晶金剛石和聚晶金剛石複合片及製品,是超硬材料中技術含量較高、工藝加工水平要求較高的產品之一,其中聚晶金剛石複合片(polycrystalline diamond compact,PDC)是一種新型的複合超硬材料,是通過將金剛石微粉與硬質合金基體在高溫高壓下燒結而成,既具有聚晶金剛石的高硬度、高耐磨性與導熱性,又具有硬質合金的強度與抗衝擊韌性,是石油鑽頭、天然氣鑽頭、煤田礦山鑽頭、高端工具機加工切削刀具等工具的核心部件
  • 國產超硬材料刀具取得突破
    近日,由株洲鑽石切削刀具股份有限公司等單位共同承擔的「超硬材料刀具研究與開發」課題通過了驗收。    該課題結合超硬材料刀具的特點,自主研發了多元超細硬質合金和TiB2基陶瓷刀具材料,在超細粉末分散技術和陶瓷刀具的增韌補強機理有所創新。課題共申請專利8項(其中發明專利6項),取得4項專利授權;開發新產品、新工藝、新裝置12項。
  • 2019年中國切削刀具行業發展現狀和市場格局分析 超硬刀具嶄露頭角
    刀具作為高檔數控工具機的重要組成部分,被廣泛應用於製造業中的材料切削,對工具機的精密、高速和高效等方面的性能起關鍵作用。一、2018年刀具消費總量增至421億元「十三五」以後我國製造業進入轉型與升級時期。以高溫合金、鈦合金、不鏽鋼、等靜壓石墨、矽材料、藍寶石、超高強度鋼以及高溫結構陶瓷等為代表的工業材料由於加工難度大,成本高,對配套加工工具也提出了更高要求。因此超硬刀具成為了產業升級中的優選材料。根據中國工具機工具工業協會工具分會的統計、調查及分析,對我國刀具市場消費總規模、進出口進行了測算。
  • 超硬材料行業技術發展現狀與展望綜論
    1.2超硬材料技術發展展望我國的高端超硬製品,如精密加工工具、專業鋸片、高速砂輪、細 粒 度 低 含 量 PCBN 等, 與 國 外同類產品相比仍有較大差距。努力提高我國超硬材料及製品的技術水平,發展高端製品,已成為迫在眉睫的事。行業人士應重點選擇一些更有發展前景或有望得到快速應用的新產品新技術進行開發。
  • 超硬刀具的種類有哪些?超硬刀具如何選擇?
    隨著市面上加工材料的種類不斷的豐富,對於切削刀具也提出了更高的要求,加工不同材料的工件需要不同硬度的刀具,所以了解清楚刀具的種類對於機械加工企業來說尤其重要,今天諾諾要和大家聊的是:超硬刀具的種類有哪些?超硬刀具如何選擇?趕緊收藏起來。
  • 氮化硼牽手石墨稀 超硬材料「風再起」
    2005年,伊斯卡在大連註冊成立了IMC國際金屬切削(大連)有限公司,總投資2785萬美元,主要為航空、汽車、模具、機械(行情專區)加工等行業提供高品質切削刀具。據稱,這是伯克希爾·哈撒韋公司在中國投資的第一家企業。  眾所周知,複合超硬材料是指以金剛石和立方氮化硼(CBN)單晶超硬材料為主要原材料,添加金屬或非金屬粘結劑,並通過超高壓高溫燒結工藝製成的聚晶複合材料。
  • 超硬車刀BN-S20在切削加工堆焊、補焊工件的應用
    加工高硬度堆焊層和焊接部位時常見問題工件經過堆焊或補焊後,大多高低不平,且表面硬度高,內部硬度不均,內部含有大量的硬質點及孔隙等,使加工時切削力增加,產生較大的振動和衝擊,特別是補焊後的工件,刀具遇到焊接瘤時,容易崩刀、打刀另外高硬度的堆焊層和焊接點—般都具有較高的硬度與耐磨性,在加工時會產生較大的切削力和切削熱
  • 什麼是超硬絲攻?
    為因應此加工趨勢潮流, 推薦使用在大量生產與降低加工成本, 均廣受好評的超硬絲攻。若能正確適當的使用,與一般的HSS絲攻相比, 超硬絲攻具有50倍以上的耐久力。超硬絲攻的材質,經特別深入研究, 目前被認為最適合用於製作螺絲攻的超微粒子的鎢碳化物、高鈷等構成的ULTRA-FINE-GRAIN-CARBIDE。
  • @金屬切削中的陶瓷刀具和立方氮化硼刀具
    在金屬切削領域,氧化鋁陶瓷刀具和氮化矽陶瓷刀具合稱為陶瓷刀具;在無機非金屬材料學中,立方氮化硼材料歸於陶瓷材料大類,立方氮化硼材料刀具的問世,是陶瓷刀具的革命。我國河南超硬材料研究所作為國內最早研究聚晶立方氮化硼材料刀具的研究所之一,最近推出純氮化硼燒結體陶瓷刀具,其韌性和耐磨性能顯著增加。
  • 沃爾德:專注高端超硬工具製造打造國際一流刀具品牌
    作者:韓晉北京沃爾德金剛石工具股份有限公司專業從事超高精密和高精密超硬刀具及超硬材料製品的研製和銷售,致力於為國內外客戶提供高品質、全方位的超硬刀具和超硬材料製品的生產、設計、加工服務。公司產品及服務定位於全球高端超硬刀具市場,廣泛應用於消費類電子產品中的觸控螢幕、液晶面板等消費電子玻璃的超高精密切割,汽車發動機、變速箱等核心部件的高精密切削,以及工程機械、航空航天、能源設備等先進位造領域,經過多年不懈努力,已經成長為行業內優秀的超硬刀具供應商。
  • 刀具塗層的特點有哪些?
    刀具塗層的特點有哪些?帶大家一起大概的來了解一下這種刀具。 塗層刀具的分類不是很多,一般有三種,一種是按塗層方法,另一種是按塗層材料的性質,最後一種是按塗層刀具基體材料。 塗層材料的性質:「硬」塗層刀具、「軟」塗層刀具。 塗層刀具基體材料:硬質合金塗層刀具、高速鋼塗層刀具以及在陶瓷和超硬材料上的塗層刀具。
  • 【先進刀具】切削難加工材料的解決方案——PCD和CBN刀具
    對切削刀具材料中這兩種先進概念刀具的加工挑戰已盡人皆知。不同設計的CBN刀具被用於對淬硬黑色金屬進行連續或斷續切削,以及切削加工焊接金屬和複合金屬。而PCD刀具被廣泛應用於銑削有色金屬、複合材料、塑料以及極其難加工的超級合金。
  • 超硬刀具供應商沃爾德三回科創板問詢:詳解核心技術等事宜
    上交所在第三輪問詢中對沃爾德共提出了7個問題,分別關注了公司的核心技術、產品分類以及應收帳款帳齡較長等問題。   上交所注意到,沃爾德公司第二輪迴復材料,刀具類產品短期內無法被替代;刀輪類產品有可能因為柔性 OLED 屏幕的發展被部分替代,在其他切割領域,諸如汽車玻璃、光學或裝飾玻璃、醫療用品玻璃的切割環節不會被替代。
  • 華菱推出適合切削粉末冶金零件的立方氮化硼刀片牌號
    加工鐵基粉末冶金的刀具牌號    BN-K20牌號:精加工和半精加工粉末冶金材料使用,刀具吃刀量ap≤0.5mm;切削線速度Vc=150--230m/min。    BN-S20牌號:中等粒度CBN混合而成,是一種整體聚晶立方氮化硼刀片,適合粉末冶金零件的大餘量切削,吃刀量ap≤3.5mm;可用於粉末冶金零件的粗加工和半精加工,是一種整體CBN刀片結構。
  • 煙臺單晶鏡面銑刀切削參數
    煙臺單晶鏡面銑刀切削參數因基體易於製成複雜形狀,故適用於幾何形狀複雜的刀具,如絲錐、鑽頭、立銑刀和帶斷屑槽可轉位刀片等。國際工具巿場上已有CD刀具的產品,如瑞典Sandvik的CD1810和美國Kennametal的KCD25,主要用於有金屬及非金屬材料的高速精密加工,刀具壽命比未塗層的硬質合金刀具提高近十倍甚至數十倍。
  • 與一般材料加工相比,超硬材料加工有何不一樣?
    超硬材料加工作為工業製造重要產業之一,主要用途在於製造加工成其它材料的工具,尤其是在加工硬質材料用具方面,具有無可比擬的優越性和不可替代性。除加工製造成各類工業刀具、零器件外,廣泛用於五金、汽車製造、模具加工、材料切割等領域和場景,超硬材料在光學、電學、熱學方面具有一些特殊性能,是一種重要的功能材料,其應用市場需求也在穩步上升。那麼,超硬材料如何加工製造成為常用工業工具、器件,與一般的材料加工相比,其配套加工設備是否具有特殊需求?
  • 拉刀的分類是怎樣的?拉刀拉削的特點是怎樣的?
    在汽車液壓件、航空、工程機械內齒加工中常常會用到拉刀,這種刀具含有多齒加工精度高,效率也高,今天諾諾就來和大家聊聊關於這種刀具的一些事:拉刀的分類是怎樣的?拉刀拉削的特點是怎樣的?拉刀的分類是怎樣的?拉刀的結構是多樣的,所以我們可以按照拉刀的結構來給它分類一下,主要可以分為3種類型,分別是:組合式、整體式、裝配式。組合式拉刀:採用組合式拉刀,不僅可以節省刀具材料,而且可以簡化拉刀的製造,並且當拉刀的刀齒磨損或損壞後能夠方便地進行調節或更換。