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機械刀具材料的選擇

切削常用的刀具材料主要有高速鋼、硬質合金、立方氮化硼(CBN)、陶瓷等。重型切削深度一般可達30～50mm，余量不均，衢州合金刀片，工件表面有硬化層，粗加工階段的刀具磨損以磨粒磨損形式為主：切削速度一般為15～20m/min，盡管速度值處于積屑瘤發(fā)生區(qū)，但切削的高溫足使切屑與前刀面的接觸點處于液態(tài)，減小了摩擦力，抑制了積屑瘤生成。刀具材料的選擇要耐磨損、抗沖擊。陶瓷類刀具硬度高，但抗彎強度低，沖擊韌性差，不適于余量不均的重型車削，CBN存在同樣的問題。硬質合金卻有較低的摩擦系數(shù)，可降低切削時的切削力及切削溫度，大大提高刀具耐用度，適于高硬度材料和重載車削粗加工。硬質合金分為鎢鈷類 (YG)、鎢鈷鈦類(YT) 和碳化鎢類(YW)。加工鋼料時，YG類硬質合金的強度和韌性好，但高溫硬度和高溫韌性較差：重型車削時工件塑性變形大，摩擦劇烈，切削溫度高，因此在重型車削中很少用YG類硬質合金。YT類硬質合金有高硬度和耐磨性、高耐熱性、抗粘結擴散能力和防氧化能力，是重型車削常用的刀具材料，適于加工鋼料。然而在低速車削時，切削過程不平穩(wěn)會造成YT類合金的韌性差，產生崩刃，尤其是加工一些高強度合金材料時，YT類硬質合金耐用度下降快，無法滿足使用要求。在這種情況下應選用YW類刀具或細晶粒、超細晶粒合金刀具(如643等)。細晶粒合金的耐磨性好，更適用于加工冷硬鑄鐵類產品，效率較YW類刀具可提高1倍以上。

1.化學退涂

在對硬質合金刀具(Ti，Cr)N多組元硬質膜系退涂工藝進行研究后，得到所用的退涂液濃度（wt%）為：葡萄糖酸鈉1.5%-3.5%，NaOH6.5%-10%，合金刀片批發(fā)，含30% H2O2的(wt%)20%-25%，十二烷基磺酸鈉0.2%-0.4%，三磷酸鈉0.2%-0.4%，剩余為蒸餾水，NaOH(wt%)：含30% H2O2的(wt%)為1∶3.5-1∶2，且二者之和必須為29%-33%(wt%)，同時要求十二烷基磺酸鈉(wt%)：三磷酸鈉(wt%)為1∶1-1∶0.7，且二者之和必須為0.4%-0.8%(wt%)。研究發(fā)現(xiàn)(Ti， Cr)N三組元硬質膜的退除是沿著缺陷處以脫落方式退除，并且后退除的膜層是沿著先退除的膜層邊緣繼續(xù)脫落，直到膜層退除干凈。對于(Ti，Al，Zr，Cr)N多組元硬質膜、(Ti，Al，Cr)N四組元硬質膜。

在關于電化學氮化鉻涂層剝離的研究文獻中，確定了一種三電極電解池中剝離單一涂層或復合涂層在堿性溶液中的方法，采用SCE電極、鉑電極、工作電極三個電極，氮化物涂層在電流的作用下具有較強的表面活性，產生更多的可溶成分，合金刀片廠家，電解過程簡單易于控制，合金刀片品牌，當電流突然升高時，涂層完全剝離基體表面。此法退涂的表面均勻無點蝕。退涂的工件為陽極，室溫下在由磷酸、硫酸、丙三醇及去離子水混合組成的酸性電解液中進行電解，直至類金剛石涂層退涂盡為止。該方法不僅能夠快速退除表面的類金剛石薄膜涂層，同時不對基體表面產生破壞性腐蝕，對工件尺寸及形狀改變微小，涂層退除之后能夠重新涂覆使用。

3.蝕刻退涂

主要利用離子束對硬質涂層進行照射蝕刻來進行退涂。純機械的祛除硬質涂層，不與基體和涂層發(fā)生化學反應，因此不必考慮化學腐蝕引起的表面脆化等問題，但缺點是退涂速度緩慢、退涂效率低。

具有不同物理性能的機械刀具，如，高導熱和低熔點的高速鋼、高熔點和低熱脹的ceramic刀具、高導熱和低熱脹的金剛石刀具等，所適合加工的工件材料有所不同。加工導熱性差的工件時，應采用導熱較好的刀具材料，以使切削熱得以迅速傳出而降低切削溫度。金剛石由于導熱系數(shù)及熱擴散率高，切削熱容易散出，不會產生很大的熱變形，這對尺寸精度要求很高的精密加工刀具來說尤為重要。

① 各種刀具材料的耐熱溫度：金剛石刀具為700～8000C、PCBN刀具為13000～15000C、ceramic刀具為1100～12000C、TiC(N)基硬質合金為900～11000C、WC基超細晶粒硬質合金為800～9000C、HSS為600～7000C。

② 各種刀具材料的導熱系數(shù)順序：PCD>PCBN>WC基硬質合金>TiC(N)基硬質合金>HSS>Si3N4基陶瓷>A1203基陶瓷。

③ 各種刀具材料的熱脹系數(shù)大小順序為：HSS>WC基硬質合金>TiC(N)> A1203基陶瓷>PCBN>Si3N4基陶瓷>PCD。

④ 各種刀具材料的抗熱震性大小順序為：HSS>WC基硬質合金>Si3N4基陶瓷>PCBN>PCD>TiC(N)基硬質合金>A1203基陶瓷。

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