中国设计行业十四五创新规划与未来发展趋势研究报告2021～2026年报告

时间：2021-02-03

刀具材料及其选用：刀具材料主要指刀具切削部分的材料。刀具切削性能的优劣，直接影响着生产效率、加工质量和生产成本。而刀具的切削性能，首先取决于切削部分的材料；其次是几何形状及刀具结构的选择和设计是否合理。  
一、对刀具材料的基本要求                                                                                        
    在切削过程中，刀具切削部分不仅要承受很大的切削力，而且要承受切屑变形和摩擦产生的高温，要保持刀具的切削能力，刀具应具备如下的切削性能。  
    1．高的硬度和耐磨性    
    刀具材料的硬度必须**工件材料的硬度。常温下一般应在HRC60以上。一般说来，刀具材料的硬度越高，耐磨性也越好。  
    2．足够的强度和韧性    
    刀具切削部分要承受很大的切削力和冲击力。因此，刀具材料必须要有足够的强度和韧性。  
    3．良好的耐热性和导热性    
    刀具材料的耐热性是指在高温下仍能保持其硬度和强度，耐热性越好，刀具材料在高温时抗塑性变形的能力、抗磨损的能力也越强。刀具材料的导热性越好，切削时产生的热量越*传导出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。  
    4．良好的工艺性    
    为便于制造，要求刀具材料具有良好的可加工性。包括热加工性能（热塑性、可焊性、淬透性）和机械加工性能。  
    5．良好的经济性


材料是决定切削性能的根本因素，对于加工效率、加工质量、加工成本以及耐用度影响很大。使用碳工具钢作为材料时，切削速度只有10m/min左右；20世纪初出现了高速钢材料，切削速度提高到每分钟几十米；30年代出现了硬质合金，切削速度提高到每分钟一百多米至几百米；当前陶瓷和超硬材料的出现，使切削速度提高到每分钟一千米以上；被加工材料的发展也大大地推动了材料的发展。  
    性能优良的材料，是保证高效工作的基本条件。切削部分在强烈摩擦、高压、高温下工作，应具备如下的基本要求。  
    高硬度和高耐磨性  
    材料的硬度必须**被加工材料的硬度才能切下金属，这是材料*的基本要求，现有材料硬度都在60HRC以上。材料越硬，其耐磨性越好，但由于切削条件较复杂，材料的耐磨性还决定于它的化学成分和金相组织的稳定性。  
    足够的强度与冲击韧性  
    强度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎与刀杆折断所应具备的性能。一般用抗弯强度来表示。  
    冲击韧性是指材料在间断切削或有冲击的工作条件下保证不崩刃的能力，一般地，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾，也是材料所应克服的一个关键。  
    高耐热性  
    耐热性又称红硬性，是衡量材料性能的主要指标。它综合反映了材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度、抗氧化、抗粘结和抗扩散的能力。

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