数控刀具中的硬质合金刀具,特别是可转位硬质合金刀具是数控刀具的主导产品,20世纪80年代以来整体式以及可转位式硬质合金刀具或刀片的品种已经扩展到各种切削刀具领域,可转位硬质合金刀具已经由简单的车刀、面铣刀扩大到各种精密、复杂以及成形刀具领域。
数控刀具中硬质合金刀具的种类
数控刀具中的硬质合金刀具按主要化学成分区分,可以分成碳化钨基硬质合金以及碳(氮)化钛(TiC(N))基硬质合金。碳化钨基硬质合金有钨钴类(YG)、钨钴钛类(YT)以及添加稀有碳化物类(YW)三类。主要成分包含碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)、碳化铌(NbC)等,常用的金属粘接相是Co。
碳(氮)化钛基硬质合金是以TiC为主要成分(有些加入了其他碳化物或氮化物)的硬质合金,常用的金属粘接相是Mo以及Ni。ISO(国际标准化组织)把切削用硬质合金分为三类:
K类包含Kl0~K40,相当于我国的YG类(主要成分为WC.Co)。P类包括P01~P50,相当于我国的YT类(主要成分为WC.TiC.Co)。M类包括M10~M40,相当于我国的YW类(主要成分为WC-TiC-TaC(NbC)-Co)。各个牌号分别以01~50之间的数字表示,从高硬度到最大韧性之间的一系列合金。
数控刀具中硬质合金刀具的性能特点
数控刀具中硬质合金刀具的性能特点如下:
1、高硬度:硬质合金刀具是由硬度和熔点很高的碳化物(称硬质相)和金属粘结剂(称粘接相)经粉末冶金方法而制成的,硬度可以达到89~93HRA远远高于高速钢,在5400C的时候硬度依然可以达到82~87HRA,和高速钢常温时硬度(83~86HRA)相同。硬质合金的硬度值随碳化物的性质、数量、粒度以及金属粘接相的含量而变化,通常随粘接金属相含量的增多而降低。在粘接相含量相同的时候YT类合金的硬度高于YG类合金,添加TaC(NbC)的合金具有较高的高温硬度。
2、抗弯强度和韧性:数控刀具中常用硬质合金的抗弯强度在900~1500MPa范围内。金属粘接相含量越高抗弯强度越高。粘接剂含量相同的时候,YG类(WC-Co)合金的强度高于YT类(WC-TiC-Co)合金,随着TiC含量的增加强度降低。硬质合金是脆性材料,常温下冲击韧度仅为高速钢的1/30~1/8。