为从毛坯上切除切屑,刀片需承受巨大的负荷,被切除的切屑从刀片前刀面飞速地滑出,它在与刀片的相对运动中,产生剧烈的摩擦面形成高温,故刀片材料不但要,而且要耐高温,在高温下保持硬度。所以切削此类材料应选用含TiC+TaC比例较多的P类硬质合金。当今为提高切削效益;切削速度;进给速度愈来愈高,P类硬质合金刀片不能胜任。
在上世纪中叶,人们开发了在P类硬质刀片上再沉积一层高硬
冶金机械刀片厂
为从毛坯上切除切屑,刀片需承受巨大的负荷,被切除的切屑从刀片前刀面飞速地滑出,它在与刀片的相对运动中,产生剧烈的摩擦面形成高温,故刀片材料不但要,而且要耐高温,在高温下保持硬度。所以切削此类材料应选用含TiC+TaC比例较多的P类硬质合金。当今为提高切削效益;切削速度;进给速度愈来愈高,P类硬质合金刀片不能胜任。
在上世纪中叶,人们开发了在P类硬质刀片上再沉积一层高硬度的膜,称之为涂层(coating)。涂层厚度仅约为刀片厚度的0.2%,就可以大大地提高刀片寿命,且能适应更高的切削速度。这几十年来涂层技术也在不断地发展,如由单层发展到多层甚至纳米多层;厚度也由几μm增至十几μm,甚至更多,涂层材料种类性能及沉积技术也越来越;作为基体材料的硬质合金也由单一各向同性发展到适应加工要求的具倾斜性能的结构等。
良好的热物理性能和耐热冲击性能
机械刀片材料的导热性愈好,切削热愈容易从切削区散走,有利于降低切削温度。
机械刀片在断续切削或使用切削液时,常常受到很大的热冲击(温度变化剧烈),因而机械刀片内部会产生裂纹 而导致断裂。机械刀片材料抵抗热冲击的能力可用耐热冲击系数只表示,R的定义是为:R=入ab(1-u)/Ea
式中:入一一导热系数;
ab一一抗拉强度;
目一一宁白松比;
E一一弹性模量;
a一一热膨胀系数。
导热系数大,使热量容易散走,降低机械刀片表面的温度梯度;热膨胀系数小,可减少热变形;弹性模量小,可 以降低因热变形而产生的交变应力的幅度;有利于材料耐热冲击性能的提高。耐热冲击性能好的机械刀片材料,在 切削加工时可以使用切削液。
刀片生产过程中的工艺流程
刀片生产需要具备的不仅是机械刀片产量加大,内在质量的也需要提高,复杂的异形美工刀片如何降低成本是行业蕞为关心的问题。美工刀片不仅是一种超薄刀片,而且外形尺寸变化很多,刀片的精度要求也很高,这些因素大大增加了刀片的热处理难度。
因为异形美工刀片的厚度仅有0.5~1.5mm,圆形机械刀片,在机械刀片热处理行业中,是一种很难进行热处理加工的产品。丰达刀具是专门制造复杂超薄型刀片的生产厂家,在生产过程中却经常遇到这种超薄美工刀片;根据以往经验,马鞍山机械刀片,对美工刀片的热处理工艺流程总结如下:
1.装炉:异形刀片一般采用箱式炉加温,刀片应该平放于炉底,且注意炉底是否平整; 而采用盐浴炉热处理则需要将美工刀片垂直吊挂在炉中加温。
2.加热温度的选择:和较厚的刀片热处理不同,美工刀片应该适当提高淬火加热温度,以增加淬火后残余奥氏体含量,可部分抵消由于组织转变所引起的淬火畸变;同时,奥氏体的可塑性有利于刀片淬火后热校直。
3.淬火过程热校直:异形刀片可利用热处理后的刀片,在冷却过程中的相变超塑性直接进行校直,可使用卡具加压夹持的调整方法。
4.回火:在回火过程中,刀片应该始终夹持在卡具中。使避免出现碎裂现象,给产品造成不少损失。
机械加工对刀具高要求同时要降低污染。
各种机电产品的过早失效破坏中约有70%是由磨损和腐蚀造成的,而这两种失效方式都与材料的表面状态(物理、化学和应力状态等)密切相关。因此,提高这类材料使用性能的关键是提高其表面性能。
切削刀具的多样性和使用时的工作状态特点决定了选择刀具镀层的不同。车削和钻孔不同,铣刀又应考虑其断续冲击的特点。早期发展的涂层以为主要着眼点,以提高硬度为主要指标。以氮化钛为代表的此类涂层具有较高的摩擦系数(0.4~0.6),加工时与工件之间不断摩擦将产生大量热能。为避免刀具过热发生变形影响加工精度和延长其使用寿命,通常使用切削液。
要解决减少或免除切削液带来的问题,刀具镀层不仅应使刀具具有长寿命,且应有自润滑的功能。类金刚石涂层(DLC)的出现在对某些材料(Al、Ti及其复合材料)的机械加工方面显示出优势,但经过多年的研究表明类金刚石涂层的内应力高、热稳定性差和与黑色金属间的触媒效应使SP3结构向SP2转变等三种缺点,决定了它目前只能应用于加工有色金属,因而限制了它在机加工方面的进一步应用。但是近年来的研究表明,以SP2结构为主的类金刚石涂层(也称为类石墨涂层)硬度也可达到20~40GPa,却不存在与黑色金属起触媒效应的问题,其摩擦系数很低又有很好的抗湿性,切削时可以用冷却剂也可用于干切削,其寿命比非镀层刀有成倍的提高,加工钢铁材料不存在问题,因而引起了涂层公司、刀具厂家极大的兴趣。假以时日,这种新型的类金刚石涂层会在切削领域得到广泛的应用。
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