关于刀具材质和选用，你知道多少？

　　在切削过程中，刀具在强切削力和高温下工作，同时与切屑和工件表面产生剧烈的摩擦，工作条件可谓极其恶劣。因此为了完成切削，除了要求刀具要有适当的形状和合理的结构外，刀具的材料是切削的重要基础。

　　选用合适的刀具材料，对刀具使用寿命、加工效率、加工质量和加工成本等都有很大影响。正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要内容之一，特别对那些难加工材料的切削，刀具材料的选用尤为重要。

　　刀具材料应该具备的特点

　　1.硬度高耐磨性好

　　2. 足够的强度和韧性

　　3. 耐热性好

　　4.良好的热物理性能和耐热冲击性能

　　5.良好的工艺性

　　6.良好的经济性

　　常见的刀具材料

　　刀具材料的种类繁多，当前使用的材料主要分为四大类：工具钢（包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢）、硬质合金、陶瓷刀具和超硬质刀具材料，其中高速钢与硬质合金是目前使用最广泛的刀具材料。

　　高速钢 ：高速钢是含有W、Mo、Cr、V等元素较多，具有高硬度、高耐磨性的工具钢。

　　由于高速钢在强度、韧性、热硬性、工艺性，特别是锋利性（刀尖半径可达12~15μm）等方面具有优良的综合性能，高速钢特别适用于制造结构复杂的成形刀具、孔加工刀具，例如各类铣刀、拉刀、齿轮刀具、螺纹刀具等；

　　硬质合金 ：由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工业制成的一种合金材料，硬质合金具有耐热性好、切削效率高、强度和韧性好、耐磨、耐腐蚀等性能，是当今主要的刀具材料之一。

　　常用的硬质合金中含有大量的WC，TiC，硬度，耐热性均高于工具钢，因此被大量应用在刚性好，刃形简单的高速切削刀具上，如车刀、铣刀、钻头、镗刀等。随着技术的进步，复杂刀具也在逐步扩大其应用。

　　随着新技术革命的发展要求不断提高切削加工生产率和降低生产成本，特别是数控机床的发展，开发比硬质合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具成为了一种必然。

　　在这里就不得不提一下当下主流的涂层刀具技术。

　　涂层刀具材技术：指在相对较软的刀具基体上涂覆一层或多层硬度高、耐磨性好的金属或非金属化合物薄膜（如TiAlN、TiC、TiN、Al2O3等）而形成的刀具。

　　涂层刀具可以显著降低摩擦系数，改善刀具表面的摩擦学性能和排屑能力；显著提高耐磨性和抗冲击韧性，改善刀具的切削性能，提高加工效率和刀具寿命；提高刀具表面抗氧化性能，使刀具可以承受更高的切削热，有利于提高切削速度及加工效率，并扩大了干切削的应用范围。

　　目前，新型数控机床所用的刀具中80%左右都是涂层刀具。

　　陶瓷刀具：是以氧化铝或以氮化硅为基体再加入少量金属，在高温下烧结而成的一种刀具材料。

　　陶瓷刀具具有高硬度、耐磨性、耐热性、化学稳定性、摩擦系数低、强度与韧性低和热导率低等特点，由此陶瓷刀具一般适用于在高速下精细加工硬材料。

　　超硬质刀具：超硬材料的化学成分及其形成硬度的规律或其他刀具材料不同。现代刀具材料高速钢、硬质合金、陶瓷的主要硬质成分是碳化物、氧化物、氮化物这些化合物的硬度高达3000HV，加上粘结物质其总体硬度在2000HV以下，对于现代工程材料的加工在某些情况下，上述刀具材料的硬度已无法满足需求，于是就产生了超硬质刀具材料。

　　超硬质刀具材料有很多种，如金刚石、立方氮化硼等，它具有优异的机械性能、物理性能和其他性能，其中有些性能适合于刀具，具有很高的硬度，良好的导热性，较小的密度和较低的断裂韧性等。

　　随着现代社会的进步和科学技术的日新月异，机械材料加工对刀具的材料要求也越来越高，因此，熟练掌握了解各种刀具的使用及材料的特点，才能更好的选择和正确使用刀具，制造出更加精确的零件。

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