切削木材的高速鋼刀具的組織(拉絲模的材質)
今天給各位分享切削木材的高速鋼刀具的組織的知識,其中也會對拉絲模的材質進行解釋,如果能碰巧解決你現在面臨的問題,別忘了關注本站,現在開始吧!

本文導讀目錄:
2、拉絲模的材質
切削木材的高速鋼刀具的組織 ♂
德國切削物理學家Salomon博士1929年進行的超高速切削模擬試驗,并予1931年4月發表了著名的超高速切削理論,提出了高速切削的設想,Salomon指出:在常規的切削范國內,切削溫度隨著切削速度的增大而提高,但是,當切削速度增大到某一數值后,切削速度再增大,切削溫度反而下降,并指出此值與工件材料的種類有關,對于每一種工件材料,存在一個速度范圍,由于切削溫度太高,高于刀具材料所允許的最高溫度,任何刀具都無法承受,切削加工不可能進行,這個范圍被稱之為“死谷”,因此高速切削刀具材料最主要的要求是高溫時的力學性能、熱物理性能、抗粘結性能、化學穩定性和抗熱震性能以及抗涂層破裂性能等,隨著科學技術的發展和需要,石油化工工業中常用不銹鋼、淬火鋼、高強度鋼、耐熱鋼等難加工材料日益增多,對刀具材料提出了特殊的要求,刀具材料除應具備硬度和耐磨性、強度和韌性、耐熱性、工藝性能和經濟性外.還對高速切削刀具材料提出了如下更高的要求:①可靠性;②高耐熱性和抗熱沖擊性能;③良好的高溫力學性熊;④刀具材料能適應難加工材料和新型材料加工的需要。
近年來我國新刀具材料的研制和應用取得了一定的成果,但是高速切削刀具材料的加工工藝性能仍是影響加工效果的一個主要因素,實踐證明,正確選用合適的切削刀具材料,對提高工作效率,改善加工工藝性,更高地是機械制造需求具有重要的意義,1高速切削刀具材料的開發,1.1高速鋼刀具,適合高速加工的高速鋼主要有:(1)高釩高速鋼W12Cr4v4Mo;(2)高鈷高速鋼W2Mo9C14VCo8;(3)高鋁高速鋼W6Mo5C14V2Al和WlOM04Cr4V3Al,切削加工鈦合金時,選用W2Mo9C14VCo8材料時的刀具切削壽命要比選月W6Mo5C14v2Al、W10Mo4c14V3Al和W12Cr4V4Mo的刀具切削壽命要長,這主要因為元素Co能增加高速鋼的高溫硬度和耐磨性.同時改善它的導熱性,但是由于高速鋼刀具的硬度比較低,紅硬性比較差,導熱系數在16.7525.1W/(mK)之間,僅為鎢鈷類硬質合金的1/4左右。
此外高速鋼中的C、W、V等元素會與加工物在高溫下發生擴散溶解甚至與加工物發生化學反應,所以,高速鋼刀具切削高硬度產品一鈦合金的速度比較低,一般在30m/min以下,同時刀具的使用壽命比較短,1.2陶瓷刀具,現代陶瓷刀具材料大多數為復合陶瓷,陶瓷刀具材料的品種、牌號很多,按其主要成分大致可分為氧化鋁系和氮化硅系,其具有高速切削所需的物理機械性能,陶瓷刀具具有很高的硬度與耐磨性,一般硬質鋼刀具的硬度在90~93HRA,而陶瓷刀具的常溫硬度達92~95HRA。
由于其硬度高,所以耐磨性有較大提高,刀具耐用度比硬質合金高幾倍,同時它擁有很高的化學穩定性,其抗氧化溫度為1750℃,而硬質合金為800℃,高速鋼僅為550℃,還具有抗彎強度和斷裂韌性,陶瓷的抗彎強度一般為900~1000MPa,Al2O3基陶瓷抗彎強度為1000~1200MPa,Si3N4基陶瓷不僅強度高.而且強度的可靠性大,疲勞強度也高,可以獲得相當穩定的使用壽命,Si3N4基陶瓷有良好的斷裂韌性,高速切削時不易產生裂紋,它與金屬的親和力極小,即使在熔化溫度下與鋼也不相互反應,具有良好的抗粘結、擴散、氧化磨損能力;有較低的摩擦系數,可得到良好的表面粗糙度,陶瓷刀具在高速切削領域表現出優良的性能,在高速切削加工中占據了舉足輕重的地位,其發展空間非常大,隨著各種新型陶瓷刀具材料的使用,必將促進高效機床及高速切削技術的發展,而高效機床及高速切削技術的推廣與應用,又進一步推動陶瓷刀具的使用,1.3涂層刀具。
刀具涂層技術自從問世以來,對刀具性能的改善和加工技術的進步起著非常重要的作用,涂層刀具已經成為現代刀具的標志.在刀具中的比例已超過50%,涂層刀具是在韌性較好刀體上,涂覆一層或多層耐磨性好的難熔化合物,它將刀具基體與硬質涂層相結合,從而使刀具性能大大提高,涂層刀具是在具有高強度和韌性的基體材料上涂上一層耐高溫、耐磨損的材料,涂層材料及基體材料之間要求粘結牢固、不易脫落,涂層刀具可以提高加工效率、提高加工精度、延長刀具使用壽命、降低加工成本,根據涂層方法不同,涂層刀具可分為化學,氣相沉積(CVD)涂層刀具和物理氣相沉積(PVD)涂層刀具。
涂層硬質合金刀具一般采用化學氣相沉積法,沉積溫度在1000℃左右,涂層高速鋼刀具一般采用物理氣相沉積法,沉積溫度在500℃左右;根據涂層刀具基體材料的不同,涂層刀具可分為硬質合金涂層刀具、高速鋼涂層刀具、以及在陶瓷和超硬材料(金剛石和立方氮化硼)上的涂層刀具等,在21世紀初,涂層刀具的比例將進一步增加,有望在技術上進一步突破涂層技術,這將全面提高加工黑色金屬的切削水平,此外,納米級超薄超多層和新型涂層材料的開發應用的速度將加快,涂層將成為改善刀具性能的主要途徑,1.4超硬刀具,比陶瓷材料更硬的超硬刀具材料包括單晶金剛石、聚晶金剛石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD金剛石等,金剛石具有極高的硬度和耐磨性,其顯微硬度可達10000HV.是刀具材料中最硬的材料,同時它的摩擦系數小,與非鐵金屬無親和力,切屑易流出,熱導率高,切削時不易產生積屑瘤,加工表面質量好,能有效地加工非鐵金屬材料和非金屬材料,如銅、鋁等有色金屬及其合金、陶瓷、末燒結的硬質合金、各種纖維和顆粒加強的復合材料、塑料、橡膠、石墨、玻璃和各種耐磨的木材。
PCBN是用聚晶立方氮化硼粉末摻入金屬或陶瓷結合劑(如鋁、氧化鋁、碳化鈦或氮化鈦),經燒結合成再制成金屬切削刀具,PCBN材料包括整體PCBN刀片、硬質合金承托的、全前面PCBN刀片和焊有各種PCBN刀尖的硬質合金刀片,PCBN刀片切削高合金鑄鐵較陶瓷刀具可提高效率5倍以上,我國超硬刀具材料的研究與應用開始于70年代,并于1970年在貴陽建造了我國第一座超硬材料及制品的專業廠第六砂輪廠,至2006年我國人造金剛石年產量就已達到15億克拉左右,躍居世界上超硬材料大國之首,2高速切削刀具材料的選擇,2.1合理確定切削用量,刀具材料確定后.切削用量選擇得是否合理直接影響加工效果,切削用量中的切削速度對刀具耐用度影響最大,進給量影響次之,切削深度影響最小,因此在合理選擇切削用量以提高率時,在加工性質已定的情況下,應當盡量選擇大的切削深度,然后根據加工條件和要求選取允許最大的進給量,最后在刀具耐用度和機床功率限制的條件下,選擇的最大的切削速度,而不應當不加分析地先確定切削速度,因此在實際工作中.應當按不同切削深度和進給量的組合去選擇切削速度.進而確定主軸轉數,2.2匹配加工對象的化學性能,刀具切削加工時的損壞與所加工的工件材料和切削條件密切相關,在不同的切削條件下加工不同的工件材料時,占主導地位的磨損機制有所不同。
材料與加工對象的化學性能匹配問題主要是指刀具材料與工件材料化學親和性、化學反應、擴散和溶解等化學性能參數要相匹配,具有不同組分的刀具所適合加工的工件材料有所不同,各種刀具材料抗粘結溫度高低為:超硬>陶瓷>涂層>鋼,各種刀具材料抗氧化溫度高低為:陶瓷>PCBN>硬質合金>金剛石,2.3注重刀具壽命,刀具壽命與刀具選擇有密切關系,在選擇刀具時,應首先選擇合理的刀具壽命,而合理的刀具壽命則應根據優化的目標而定,一般分最高率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種,前者根據單件工時最少的目標確定,后者根據工序成本最低的目標確定,選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據刀具復雜程度,制造和磨刀成本來選擇,復雜和精度高的刀具壽命應選得比單刃刀具高些,對于機夾可轉位刀具,由于換刀時間短,為了充分發揮其切削性能.提高效率,刀具壽命可選得低些,一般取15~30min。
對于裝刀、換刀和調刀比較復雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具,刀具壽命應選得高些,尤應保證刀具可靠性,比如車間內某一工序的率限制了整個車間的率的提高時,該工序的刀具壽命要選得低些當某工序單位時間內所分擔到的全廠開支較大時,刀具壽命也應選得低些,總之,高速切削技術已成為切削加工的主流,加快其推廣應用,將會創造巨大經濟教益,近幾年的研究和開發成果中有關高速切削刀具用新材料有13項,關于新材料的應用研究成果有9項,它們相互配合,彼此競爭,推動高速切削技術的發展和應用,國內在這方面也有一定基礎,取得很大進步,特別是我國的陶瓷刀具占有突出優勢,這也是我國最有前景的研究領域。
此外,對現有的研究成果還要加強推廣,蘇州東锜本著誠實守信的原則,一直深受模具廠商的信賴,歡迎新老客戶來電垂詢,來廠參觀。
拉絲模的材質 ♂
經歷了幾十年的發展,已出現了很多新型拉絲模材質,按照材料種類,可將拉絲模分為合金鋼模、硬質合金模、天然金剛石模、聚晶金剛石模、CVD金剛石模和陶瓷模等多種,新型材料的開發極大的豐富了拉絲模的應用范圍并提高了拉絲模的使用壽命,(2)硬質合金模由硬質合金制成,硬質合金屬于鎢鈷類合金,其主要成分是碳化鎢和鈷,碳化鎢是合金的“骨架”,主要起堅硬耐磨作用;鈷是粘結金屬,是合金韌性的來源,因此,硬質合金模與合金鋼模相比具有以下特性:耐磨性高、拋光性好、粘附性小、摩擦系數小、能量消耗低、抗蝕性能高,這些特性使得硬質合金拉絲模具有廣泛的加工適應性,成為當今應用最多的拉絲模模具,硬質合金拉絲模的主要牌號YG8、YG6、YG3,其次是YG15、YG6X、YG3X,研制一些新牌號,如用于高速拉絲的新牌號YL,還有從國外引進的拉絲模牌號CS05(YLO.5),CG20(YL20),CG40(YL30);ZK10、ZK20/ZK30,(6)高性能的陶瓷材料具有硬度高、耐磨性好、化學穩定性強、高溫力學性能優良和不易與金屬發生粘結等特點,可廣泛應用于難加工材料的加工,近三十年來,由于在陶瓷材料制造工藝中實現了對原料純度和晶粒尺寸的有效控制,開發了各種碳化物、氮化物、硼化物、氧化物、晶須或少量金屬的添加技術。
以及采用多種增韌補強機制等,使陶瓷材料的強度、韌性、抗沖擊性能都有了較大提高,從國外研究結果看,陶瓷材料已廣泛應用于模具領域,在日本、美國、法國等國家已有多項專利,雖然陶瓷拉絲模在中國還沒有得到廣泛的應用,但是隨著制造技術的不斷提高,陶瓷將會是適合拉絲工業的良好的拉絲模材料,陶瓷拉絲模在拉絲過程中不容易與金屬線材發生粘附,有利于提高金屬絲材表面性能,尤其是在高溫下拉制有色的硬質材料(如W、Mo絲等),用陶瓷拉絲模拉拔有色金屬材質可以避免硬質合金拉絲模的缺陷,并且可以延長拉絲模壽命、提高材質的表面質量,不同材質的模芯對拉絲模壽命的影響,拉絲模常用的模芯材料主要有硬質合金、天然金剛石、人造金剛石等,在選擇拉絲模時應根據不同的加工工序,被加工的線絲的材質性能,以及線絲的質量要求來選擇模芯材料,合理選擇模芯材料,是延長其使用壽命的主要途徑。
以下分別介紹不同材質的模芯對拉絲模壽命影響,1.硬質合金,拉絲模用的硬質合金為鈷含量較低的碳化物鈷類合金,它具有較好的耐磨性、抗沖擊性、拋光性和抗腐蝕性能,易于修復,價格低廉,是常用拉絲模芯制作材料,廣泛應用于粗、中絲的拉伸,研究表明,通過改善硬質合金成分和組織結構,控制碳含量的波動值,細化碳化物的顆粒,可以提高材質的性能,延長其使用壽命,國內外采用熱等靜壓(HIP)處理、超細晶工藝及加入稀土元素來降低孔隙度,細化晶粒,提高合金的硬度,減小摩擦系數;并利用化學氣相沉積(CVD)法和物理氣相沉積(PVD)法在硬質合金表面形成金剛石薄膜或氮化鈦涂層,提高合金的表面強度,2.天然金剛石,天然金剛石俗稱鉆石,是自然界最硬的物質,具有很高的耐磨性和熱傳導率,用于鎢鉬絲拉伸時能改善絲材的表面質量,提高絲材性能及尺寸精度,主要用于拉伸細絲及成品絲。
但它性質非常脆,抗沖擊性能差,而且硬度具有各向異向性,做拉絲模時易磨損不勻,加之金剛石稀少,價格昂貴,加工困難,因此在拉伸中、粗絲方面受到限制,3.人造金剛石,人造金剛石又稱聚晶金剛石,它是由許多單晶微粒無定向聚合而成的多晶體,具有較高的強度和硬度,耐沖擊性較強,性質均勻、綜合性能良好,在拉伸中、細絲時,使用壽命比金剛石模和硬質合金模高,且絲材尺寸穩定,表面質量好,但人造聚晶金剛石的晶粒較粗大,拋光困難,拉伸細絲的表面光潔度不如天然金剛石,通過細化晶粒,可提高拋光性能,在中、細絲的拉絲模上取代天然金剛石,大大降低成本,提高產品質量,此材料多少錢一公斤,本頁面資源信息價格僅供參考,因現貨庫存規格、數量及價格隨時在變動,無法一一及時更新,如有需求請聯系我司客服詳詢。
切削木材的高速鋼刀具的組織的介紹就聊到這里吧,感謝你花時間閱讀本站內容,更多關于拉絲模的材質、切削木材的高速鋼刀具的組織的信息別忘了在本站進行查找喔。

admin
發表評論