05硬质合金价格_硬质合金价格行情走势
1.切削合金钢选用哪些刀具材料
2.硬质合金刀具都有哪些类型?
3.硬质合金的型号
4.拉丝模的材质
切削合金钢选用哪些刀具材料
切削合金钢,可以选用的刀具材料有:
碳素工具钢、高速钢、硬质合金、金属陶瓷材料、立方氮化硼。其中
(1)碳素工具钢用于制作手用刀具,
(2)高速钢可于工件表面硬度HRC32以下合金钢件的加工用各类复杂刀具。
(3)硬质合金用于HRC45以下合金钢件加工刀具。
(4)立方氮化硼用于HRC45以上合金钢工件。
当然这些材料也能用于其它材料的加工,但是材料的牌号有所不同。
现在刀具表面涂层技术已广泛应用。
为多写点,下面略微详细地分别介绍一下。
一. 高速钢
高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢,又称高速工具钢或锋钢。高速钢是美国的F.W.泰勒和M.怀特于1898年创制的。高速钢的工艺性能好,强度和韧性配合好,因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具,也可制造高温轴承和冷挤压模具等。除用熔炼方法生产的高速钢外,20世纪60年代以后又出现了粉末冶金高速钢,它的优点是避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。
高速钢很多人又较他风钢或锋钢,又称白钢。意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化,并且很锋利。它是一种成分复杂的合金钢,含有钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。合金元素总量达10~25%左右。它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度,HRC能在60以上。这就是高速钢最主要的特性——红硬性。而碳素工具钢经淬火和低温回火后,在室温下虽有很高的硬度,但当温度高于200℃时,硬度便急剧下降,在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度,完全丧失了切削金属的能力,这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。而高速钢由于红硬性好,弥补了碳素工具钢的致命缺点,可以用来制造切削工具。
通常采用电炉生产,曾采用粉末冶金方法生产高速钢,使碳化物呈极细小的颗粒均匀地分布在基体上,提高了使用寿命。
高速钢常用来制造各种形状比较复杂的切削工具。如铣刀、钻头、铰刀、滚刀、拉刀、丝锥、板牙等。
高速钢是一种复杂的钢种,含碳量一般在0.70~1.65%之间。含合金元素量较多,总量可达10~25%。按所含合金元素不同可分为:
钨系高速钢(含钨 9~18%); ?
钨钼系高速钢(含钨5~12%,含钼2~6%);
高钼系高速钢(含钨0~2%,含钼5~10%);
钒高速钢,按含钒量的不同又分一般含钒量(含钒 1~2%)和高含钒量(含钒2.5~5%)的高速钢;
钴高速钢(含钴 5~10%)。
按用途不同高速钢又可分为通用型和特殊用途两种。
通用型高速钢:主要用于制造切削硬度HB≤300的金属材料的切削刀具(如钻头、丝锥、锯条)和精密刀具(如滚刀、插齿刀、拉刀),常用的钢号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。
特殊用途高速钢:包括钴高速钢和超硬型高速钢(硬度HRC68~70),主要用于制造切削难加工金属(如高温合金、钛合金和高强钢等)的刀具,常用的钢号有W12Cr4V5Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。
二. 硬质合金
由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。
硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,特别是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的温度下也基本保持不变,在1000℃时仍有很高的硬度。
硬质合金广泛用作刀具材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等,用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材,也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。
现在新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素钢的数百倍。
硬质合金具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性,被誉为“工业牙齿”,用于制造切削工具、刀具、钴具和耐磨零部件,广泛应用于军工、航天航空、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具、电子通讯、建筑等领域,伴随下游产业的发展,硬质合金市场需求不断加大。
并且未来高新技术武器装备制造、尖端科学技术的进步以及核能源的快速发展,将大力提高对高技术含量和高质量稳定性的硬质合金产品的需求。
硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物(WC、TiC)微米级粉末为主要成分,以钴(Co)或镍(Ni)、钼(Mo)为粘结剂,在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。
ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属的碳化物、氮化物、硼化物等,由于硬度和熔点特别高,统称为硬质合金。下面以碳化物为重点来说明硬质含金的结构、特征和应用。
三.金属陶瓷材料
从金属陶瓷英文单词Cermets来,是由Ceramic(陶瓷)和Metal(金属)结合构成的。金属陶瓷既保持了陶瓷的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等特性,又具有较好的金属韧性和可塑性。由于“金属陶瓷”和“硬质合金”两个学科术语没有明确的分界,所以具体材料也很难划分界线,从材料的组元看,“硬质合金”应该归入“金属陶瓷”,IE. Campbell就将“硬质合金”归入到“金属陶瓷”。
金属陶瓷(cermet)为了使陶瓷既可以耐高温又不容易破碎,人们在制作陶瓷的粘土里加了些金属粉,因此制成了金属陶瓷。
金属基金属陶瓷是在金属基体中加入氧化物细粉制得,又称弥散增强材料。主要有烧结铝(铝-氧化铝) 、烧结铍(铍-氧化铍)、TD镍(镍-氧化钍)等。由一种或几种陶瓷相与金属相或合金所组成的复合材料。广义的金属陶瓷还包括难熔化合物合金、硬质合金、金属粘结的金刚石工具材料。金属陶瓷中的陶瓷相是具有高熔点、高硬度的氧化物或难熔化合物,金属相主要是过渡元素(铁、钴、镍、铬、钨、钼等)及其合金。
氧化物基金属陶瓷。以氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍等为基体,与金属钨、铬或钴复合而成,具有耐高温、抗化学腐蚀、导热性好、机械强度高等特点,可用作切削刀具。
四.立方氮化硼
立方结构的氮化硼,分子式为BN,其晶体结构类似金刚石,硬度略低于金刚石,为HV72000~98000兆帕,常用作磨料和刀具材料。1957年,美国的R.H.温托夫首先研制成立方氮化硼。但至今尚未发现天然的立方氮化硼
立方氮化硼磨具的磨削性能十分优异,不仅能胜任难磨材料的加工,提高生产率,且有利于严格控制工件的形状和尺寸精度,还能有效地提高工件的磨削质量,显著提高磨后工件的表面完整性,因而提高了零件的疲劳强度,延长了使用寿命,增加了可靠性,再加上立方氮化硼磨料生产过程在能源消耗和环境污染方面比普通磨料生产为好,所以,扩大立方氮化硼磨具的生产和应用是机械应用是机械工业发展的必然趋势。
采用PCBN刀具精车淬硬钢,其工件硬度高于45HRC,效果最好。其切削速度一般为80~120m/min,工件硬度越高,切削速度宜取低值,如车硬度为70HRC的工件,其切削速度宜选60~80m/min。精车的切深在0.1~0.3mm,进给量在0.05~0.025mm/r,精车后的工件表面粗糙度为Ra0.3~0.6μm,尺寸精度可达0.013mm。
若能采用刚性好的标准数控车床加工,PCBN刀具的刚性好和刃口锋利,则精车后的工件表面粗糙度可达Ra0.3μm,尺寸精度可达0.01mm,可达到用数控磨床加工的水平。如果机床刚性好,选用的切削速度较低,则选用PCBN复合刀片可精车断续表面。
精车加工余量一般为0.3mm左右,尽可能提高工件淬火前的尺寸精度和减少热变形,以保证精车时切削余量均匀,延长PCBN刀具的使用寿命。
精车一般不用切削液,因为在较高的切削速度下,大量的切削热由切屑带走,很少会停留在工件表面而影响加工表面质量和精度。精车刀片宜选用强度和韧性高的80°菱形刀片,刀尖半径在0.8~1.2mm之间,为保护刀具刃口,使用前需用细油石倒棱。
精车淬硬工件是一门新工艺,实施前需做工艺试验,可用与工件材料、硬度和大小相同的棒料,在同类机床上进行精加工或粗加工试验,关键是要试验刀具与切削参数的选择及工艺系统是否有足够的刚性。该工艺目前已在国内被广泛采用
硬质合金刀具都有哪些类型?
硬质合金刀具型号:
1、整体硬质合金刀具类,包含麻花钻,铣刀,铰刀,镗刀,铣刀片,球头铣刀,锯片铣刀,锥度铣刀,光面塞规,圆棒及阶梯钻。
2、镶合金刀具类,包含铰刀、螺旋立铣刀,钻扩成型刀,汽车轮毂刀,三面刃,T型铣刀和各种成型刀。
3、可转位刀具类,包括硬质合金可转位立铣刀,可转位面铣刀,可转位燕尾铣刀和可转位三面刃。
4、高速钢刀具类,包括高速钢成型铣刀,左旋钻,球面铣刀,钴高速钢刀具及各种非标成型高速钢刀具。
5、行业专用刀具类,包含汽车行业专用刀、动员机行业专用刀、缝纫机行业专用刀、模具行业专用刀、纺机业专用刀和印制线路板行业专用刀。
硬质合金的型号
各国硬质合金牌号近似对照
(部分常用牌号,本表格所收录牌号截至到1993年,1993年后牌号并未收录其中)
注:标*者为涂层硬质合金;标+者为TiC基或Ti(C,N)基硬质合金。 国家 ISO国际标准代号 P10 P20 P30 M10 M20 K10 K15 K20 K30 中国 YT15 YT14 YT5 YW1 YW2 YG6A
YG6X YG6 YG6
YG8N YG8
YG8N YC10
CN15*
YB01*
YB02*
YB03*
YB425*
YB120* YC20.1
CN25*
YB01*
YB02*
YB03*
YB435*
YB425*
YB120* YC30
YS25
YS30
CN35*
SC30
YB01*
YB02*
YB03*
YB435*
YB425* YW3
YW4
YB03* YW3
YM20
YB03* YM051
YD15
YD10.1
YD10.2
CA15*
CN16*
YB03*
YB435*
YB3015*
YL10.1
YC25 YDS15
SD15
CA15*
CN16*
YB03*
YB435*
YB3015*
YL10.1
YC25 YD20
CA25*
CN26*
YB03*
YB435*
YB3015*
YL10.1
YL10.2
YC25 YS2
(YG10HT)
YL10.2 YT715
YT712
YT707
YT758
ZC01*
ZC02*
ZC03*
ZC04*
ZC05*
ZC06*
YN510*
YN510N*
ZP01+ YT715
YT712
YT798
YT758
ZC01*
ZC02*
ZC03*
ZC04*
ZC05*
ZC06*
ZC07*
ZC08*
YN520N+ YT535
ZC03*
ZC04*
ZC07*
ZC08*
ZP30 YT712
YT707
YT767
YG643
ZC02*
ZC04*
ZC05*
ZC07*
ZM10 YT758
YT726
YT767
YG813
YG532
ZC02*
ZC04*
ZC05*
ZC07* YT726
YG813
YG532
YG643
ZC01*
ZC02*
ZC03*
ZC04*
ZC06*
YN510N+ YG813
YG532
ZC01*
ZC02*
ZC03*
ZC04*
ZC06*
ZC08*
ZK20 YG813
YG532
ZC01*
ZC02*
ZC03*
ZC04*
ZC06*
ZC08* YG640
YG546
ZC08*
ZK30 YD10 YD15YTT
YTN TTX TTM TTM
TTR AT15 AT15 THM THM THM THR 美国 495 499 434 548 548 AAA B 350 370 370 320 370
860 905 883 883 44A KC740* KC710* KC850* KC910* K313 K68 K68 KC250* K1 VC165
VC7
VC5
VN5*
V90* VC165
VC125
VC5
VN5*
V90*
V99* VC55
VC5
V99* VC2
VC27
VN5* VC2
VC27
VC55
VN5*
V99* VC2
VC28
VN2*
V91* VC2
VC28
VN2*
V91* VC2
VC28
VC1
V91* VC1
VC101 瑞典 GC415*
GC425*
CT515+
S1P
S10T
GC015*
GC225*
GC1025* GC415*
GC425*
GC435*
GC015*
GC225*
GC1025*
S30T GC415*
GC425*
GC435*
GC015*
GC225*
GC1025*
S30T
GC135*
GC235* GC415* GC415*
GC425* H1P
GC3015*
H10
GC415*
GC315*
GC435*
H13A H1P
GC3015*
GC415*
GC315*
GC435*
H13A H20
GC3015*
H10F GC415*
GC315*
GC435*
H13A H10F S1F S2 S4 SU41H13 HX HX HX 日本 ST10E
ST10P ST20E ST30E U10E U2 H1
CG11
G10E CG10 G2 G3 STi10
STi10T STi20 STi30
UTi20T UTi10 UTi20 HTi10 HTi10T HTi20
HTi20T HTi30 TX10
TX10S
TX10D
N302+
X407+
T822*
T802*
T823*
T803*
T813* TX20
UX25
N308+
X407+
T822*
T802*
T823*
T803*
T813*
T553*
T370* TX30
UX30
N350+
T813*
T553*
T370* TU10
T822*
T802*
T823*
T803*
T260* TU20
UX25
T823*
T803*
T813*
T260* TH10
G1F
T821*
T801*
T811*
T802*
T823*
T803*
T813*
T530*
T221*
T370* T811*
T802*
T823*
T803*
T813*
T530*
T221*
T370* G2
G2F
T802*
T823*
T803*
T813*
T530*
T221*
T370* G3
T813* 德国 TTX
TK15*
TN25* TTS
TK15*
TN25*
TN35* TTS
TTR
TTM
TK15*
TN25*
TN35* AT15
AT10
HK15* AT15
TK15*
HK15*
TN25*
TN35* HK15* THM
HK15* THM
HK15* THR
HK15* WP1 WP1 WP3 WK1 WK1
WHN33*
WTN33* WK1
WTN43* WK1
WHN53*
WTN43* CP1*
CP3*
CM2*
CM3*
P10
CF2* CP1*
CP3*
CM2*
CM3*
P20
CF2* CP3*
CM2*
CM3*
CF2* CM2
CM3
KM1
CF3 CM3 CP1
CP3
CM2
KM1
CF3 CP1
CP3
CM2
CM3
KM1
CF3
拉丝模的材质
经历了几十年的发展,已出现了很多新型拉丝模材质。按照材料种类,可将拉丝模分为合金钢模、硬质合金模、天然金刚石模、聚晶金刚石模、CVD金刚石模和陶瓷模等多种。新型材料的开发极大的丰富了拉丝模的应用范围并提高了拉丝模的使用寿命。 (2)硬质合金模由硬质合金制成。硬质合金属于钨钴类合金,其主要成分是碳化钨和钴。碳化钨是合金的“骨架”,主要起坚硬耐磨作用;钴是粘结金属,是合金韧性的来源。因此,硬质合金模与合金钢模相比具有以下特性:耐磨性高、抛光性好、粘附性小、摩擦系数小、能量消耗低、抗蚀性能高,这些特性使得硬质合金拉丝模具有广泛的加工适应性,成为当今应用最多的拉丝模模具。
硬质合金拉丝模的主要牌号YG8、YG6、YG3,其次是YG15、YG6X、YG3X,研制一些新牌号,如用于高速 拉丝的新牌号YL,还有从国外引进的拉丝模牌号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、化学稳定性强、高温力学性能优良和不易与金属发生粘结等特点,可广泛应用于难加工材料的加工。
近三十年来,由于在陶瓷材料制造工艺中实现了对原料纯度和晶粒尺寸的有效控制,开发了各种碳化物、氮化物、硼化物、氧化物、晶须或少量金属的添加技术。以及采用多种增韧补强机制等,使陶瓷材料的强度、韧性、抗冲击性能都有了较大提高。
从国外研究结果看,陶瓷材料已广泛应用于模具领域,在日本、美国、法国等国家已有多项专利。虽然陶瓷拉丝模在中国还没有得到广泛的应用,但是随着制造技术的不断提高,陶瓷将会是适合拉丝工业的良好的拉丝模材料。
陶瓷拉丝模在拉丝过程中不容易与金属线材发生粘附,有利于提高金属丝材表面性能,尤其是在高温下拉制有色的硬质材料(如W、Mo丝等)。用陶瓷拉丝模拉拔有色金属材质可以避免硬质合金拉丝模的缺陷,并且可以延长拉丝模寿命、提高材质的表面质量。
不同材质的模芯对拉丝模寿命的影响
拉丝模常用的模芯材料主要有硬质合金、天然金刚石、人造金刚石等。在选择拉丝模时应根据不同的加工工序,被加工的线丝的材质性能,以及线丝的质量要求来选择模芯材料。合理选择 模芯材料,是延长其使用寿命的主要途径。
以下分别介绍不同材质的模芯对拉丝模寿命影响
1.硬质合金
拉丝模用的硬质合金为钴含量较低的碳化物 — 钴类合金,它具有较好的耐磨性、抗冲击性、抛 光性和抗腐蚀性能,易于修复,价格低廉,是常用拉丝模芯制作材料,广泛应用于粗、中丝的拉伸。研究表明,通过改善硬质合金成分和组织结构,控制碳含量的波动值,细化碳化物的颗粒,可以提高材质的性能,延长其使用寿命。国内外采用热等静压(HIP) 处理、超细晶工艺及加入稀土元素来降低孔隙度,细化晶粒,提高合金的硬度,减小摩擦系数;并利用化学气相沉积(CVD) 法和物理气相沉积( PVD) 法在硬质合金表面形成金刚石薄膜或氮化钛涂层,提高合金的表面强度。
2.天然金刚石
天然金刚石俗称钻石,是自然界最硬的物质,具有很高的耐磨性和热传导率,用于钨钼丝拉伸时能改善丝材的表面质量,提高丝材性能及尺寸精度,主要用于拉伸细丝及成品丝。但它性质非常脆,抗冲击性能差,而且硬度具有各向异向性,做拉丝模时易磨损不匀。加之金刚石稀少,价格昂贵,加工困难,因此在拉伸中、粗丝方面受到限制。
3.人造金刚石
人造金刚石又称聚晶金刚石,它是由许多单晶微粒无定向聚合而成的多晶体,具有较高的强度和硬度,耐冲击性较强,性质均匀、综合性能良好。在拉伸中、细丝时,使用寿命比金刚石模和硬质合金模高,且丝材尺寸稳定,表面质量好。但人造聚晶金刚石的晶粒较粗大,抛光困难,拉伸细丝的表面光洁度不如天然金刚石。通过细化晶粒,可提高抛光性能,在中、细丝的拉丝模上取代天然金刚石,大大降低成本,提高产品质量。
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