工欲善其事

  必先利其器

  燧石鐵器合金鋼

  夠硬且韌才理想

  

  切削，刀具材料的硬度需要比工件材料的硬度高，自然界中的物質(zhì)，一般來說，硬度高的材料，韌性會比較差（脆），所以對于刀具材料的選擇和研發(fā)，始終離不開在追求硬度的同時，要兼顧材料韌性。

  

  用于金屬切削的材料，大致有以下這些，先來個基礎(chǔ)的認(rèn)識：

  

  1、碳素工具鋼

  含碳量越高，碳鋼的硬度越高。因為碳鋼的紅硬性（高溫時硬度的保持能力）較差，隨著工件材料的發(fā)展，目前已經(jīng)基本不用于金屬切削；

  

  2、高速鋼

  俗稱風(fēng)鋼或鋒鋼，又稱白鋼，是一種成分較為復(fù)雜的合金鋼，具有較好的紅硬性，基本替代了碳素工具鋼。

  隨著冶金技術(shù)的發(fā)展，從常規(guī)刀具應(yīng)用來分，高速鋼有以下幾種：

普通高速鋼含鈷高速鋼粉末冶金高速鋼涂層高速鋼

  目前高速鋼在很多復(fù)雜成型刀具（絲錐、拉刀……）上還有一些應(yīng)用，其切削材料主角的身份已經(jīng)被后面這位大咖逐步取代。

  

  3、硬質(zhì)合金

  當(dāng)今切削材料大咖，俗稱鎢鋼，以最常用的碳化鎢硬質(zhì)合金舉例來說，就是以鈷Co作為粘結(jié)相，碳化鎢WC作為難熔硬質(zhì)點，粉末燒結(jié)而成的一種合金材料。目前應(yīng)用最為廣泛的一種切削刀具材料。（既然是大咖，以后再細(xì)細(xì)聊聊硬質(zhì)合金的前世今生，比較有意思的一點，現(xiàn)在全球刀具技術(shù)的發(fā)展格局，跟這種材料在歷史舞臺上的演化有著密切聯(lián)系。）

  硬質(zhì)合金材料按照刀具應(yīng)用分有以下幾種：

硬質(zhì)合金（這里主要指的是碳化鎢硬質(zhì)合金）涂層硬質(zhì)合金金屬陶瓷（對，這個屬于硬質(zhì)合金，不是屬于下面的陶瓷類材料）

  

  4、陶瓷

  以其良好的紅硬性、化學(xué)穩(wěn)定性以及非常好的性價比，成為了金屬切削材料領(lǐng)域的潛力選手，按照刀具應(yīng)用主要分為以下幾種：

氧化鋁基氧化物陶瓷（白陶瓷）氧化鋁基金屬碳化物復(fù)合陶瓷（黑陶瓷）氮化硅基氮化物陶瓷涂層陶瓷

  

  5、立方氮化硼

  顧名思義，就是立方氮化硼，代號CBN，或者，PCBN聚晶立方氮化硼，硬度僅次于金剛石，具有非常好的紅硬性，是加工淬硬鋼的一把好手，根據(jù)應(yīng)用有很多種類型：

刃尖焊接型立方氮化硼單面燒結(jié)型立方氮化硼整體燒結(jié)型立方氮化硼涂層立方氮化硼

  

  6、人造金剛石

  硬度最高的刀具材料，高熱導(dǎo)性、低摩擦系數(shù)、低熱膨脹系數(shù)，非常適合鋁合金、石墨、碳纖維……等非鐵基材料的加工（近幾年，也有在鐵基材料加工上的應(yīng)用探索），在刀具上的應(yīng)用主要分為：

PCD 聚晶金剛石MCD 單晶金剛石PDC 聚晶金剛石復(fù)合片金剛石涂層

  

  以上幾類常用刀具材料的硬度和韌性大致關(guān)系如下圖：

  

  

  

  另外，關(guān)于上述材料分類中提及的涂層，主要指的是在刀具基體材料表面的一層能層（耐磨、潤滑……），詳細(xì)的以后單獨展開聊聊。

  

  

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