刀具監控在切削過程中,由于切削時產生金屬的塑性變形,以及刀具、切屑、工.件之間接觸表面因切削而產生強烈的摩擦,刀具切削刃處產生很高的切削熱,同時還要承受切削力、沖擊和振動等影響。因此,刀具切削部分的材料,必須具備以下幾方面的切削性能。
1.高的硬度和耐磨性
硬度是刀具材料必備的基本特征。刀具材料的硬度,*低要高于被加工工件材料的硬度,一般刀具材料的常溫硬度須在60HRC以上。耐磨性是指材料抵抗磨損的能力,它與材料的硬度、強度和組織結構有關。
一般來說,材料的硬度越高,則耐磨性越好;材料組織中碳化物、氮化物等硬質點的硬度越高,顆粒越小,數量越多且分布均勻,則耐磨性越高。
2.足夠的強度和韌性
切削時刀具要承受很大的切削力、沖擊和振動。為避免崩刃和折斷。刀具材料應具有足夠的強度和韌性。材料的強度和韌性通常用抗彎強度σbb和沖擊韌度ak表示。
3.高的耐熱性
耐熱性是指刀具材料在高速切削或強力切削環境中,產生大量切削熱的情況下,還能保持高的硬度、耐磨性、強度和韌性等刀具切削性能的一種特性。通常把這種材料在高溫下仍保持較高硬度的能力稱為熱硬性。它是衡量刀具材料切削性能的要指標,刀具材料的高溫硬度越高,耐熱性越好,切削性能越好,允許切削時的切削速度就越高。
4.良好的導熱性
刀具材料的熱導率越大,刀具傳導熱量的能力就越好,能很快地將切削熱傳出,有利于降低切削區的溫度,延長具的使用壽命。
5.化學性能穩定
刀具材料化學性能穩定,則刀具材料的抗氧化能力和抗擴散能力強,產生的氧化磨損和擴散磨損也小。
6.良好的抗粘結性能
刀具材料與工件材料有較低的親和性,能有效地減少刀具前面的“揭皮”現象,提高刀具前面抗月牙洼磨損能力。
7.良好的工藝性能和經濟性
良好的工藝性能和經濟性能即好的可磨削加工性,好的熱軋、鍛造性,好的焊接、熱處理性,且成本低,價格低,便于推廣應用。