金屬切削刀具材料概述

金屬切削刀具材料應具有的性能

金屬切削過程中，切削刀具切削部分在高溫下承受著很大切削力與劇烈摩擦。在斷續切削工作時，還伴隨著沖擊與振動，引起切削溫度的波動。因此，金屬切削刀具材料應具備有高硬度和高耐磨性、足夠的強度與韌性以及高的耐熱性。

一般金屬切削刀具材料在室溫下應具有60HRC以上的硬度。材料硬度越高耐磨性越好，但抗沖擊韌性相對就降低。所以要求金屬切削刀具材料在保持有足夠的強度與韌性條件下，盡可能有高的硬度與耐磨性。高耐熱性是指在高溫下仍能維持刀具切削性的一種特性，通常用高溫度值來衡量，也可用切削刀具切削時允許的耐熱溫度值來衡量。它是影響金屬切削刀具材料切削性能的重要指標。耐熱性越好的材料允許的切削速度就越高。

金屬切削刀具材料還需有較好的工藝性與經濟性。工具鋼應有較好的熱處理工藝性：淬火變形小、淬透層深、脫碳層淺；高硬度材料需有可磨削加工性；需焊接的材料，宜有較好的導熱性與焊接工藝性。此外，在滿足以上性能要求時，宜盡可能滿足資源豐富、價格低廉的要求。

選擇刀具材料時，很難找到各方面的性能都具最佳的，因為材料硬度與韌性之間、綜合性能與價格之間都是相互制約的。只能根據工藝需要，以保證主要需求性能為前提，盡可能選用價格低的材料。例如粗加工鍛件毛坯，刀具材料應保證有較高強度與韌性，而加工高硬度材料需有較高的硬度與耐磨件，高生產率的自動線用刀具需保證有較高的刀具壽命等。

金屬切削刀具材料類型

當前使用的金屬切削刀具材料分4大類：工具鋼（包括碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼），硬質合金，陶瓷，超硬刀具材料。一般機加工使用最多的是高速鋼與硬質合金。

工具鋼耐熱性差，但抗彎強度高，價格便宜，焊接與刃磨性能好，故廣泛用於中、低速切削的成形刀具，不宜高速切削。硬質合金耐熱性好，切削效率高，但刀片強度、韌性不及工具鋼，焊接刃磨工藝性也比工具鋼差，多用於制作車刀、銑刀及各種高效切削刀具。

各類切削刀具材料度與韌性