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隨著(zhù)科技的發(fā)展，對硬質(zhì)刀具的實(shí)用也越來(lái)越廣泛，而對于硬質(zhì)刀具的研究上，也會(huì )越來(lái)越先進(jìn)，在材料的選擇，合金成為了最主要的因素。刀具的發(fā)展方向將是發(fā)展和應用新的刀具材料；進(jìn)一步發(fā)展刀具的氣相沉積涂層技術(shù)，在高韌性高強度的基體上沉積更高硬度的涂層，更好地解決刀具材料硬度與強度間的矛盾；進(jìn)一步發(fā)展可轉位刀具的結構；提高刀具的制造精度，減小產(chǎn)品質(zhì)量的差別，并使刀具的使用實(shí)現最佳化。

硬質(zhì)合金的介紹

1、硬質(zhì)合金刀具的種類(lèi)
按晶粒大小區分，硬質(zhì)合金可分為普通硬質(zhì)合金、細晶粒硬質(zhì)合金和超細晶粒硬質(zhì)合金。按主要化學(xué)成分區分，硬質(zhì)合金可分為碳化鎢基硬質(zhì)合金和碳化鈦基硬質(zhì)合金。碳化鎢基硬質(zhì)合金包括鎢鈷類(lèi)（YG）、鎢鈷鈦類(lèi)（YT）和添加稀有碳化類(lèi)（YW）三類(lèi)，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，主要成分為碳化鎢（WC）、碳化鈦（Tic）、碳化鈮（NbC）等常用的金屬粘接相是Co。碳化鈦基硬質(zhì)合金是以Tic為主要成分的硬質(zhì)合金，常用的金屬粘接相Mo和Ni。

2、硬質(zhì)合金刀具的歷史
刀具的發(fā)展在人類(lèi)進(jìn)步的歷史上占有重要的地位。中國早在公元前28～前20世紀，就已出現黃銅錐和紫銅的錐、鉆、刀等銅質(zhì)刀具。戰國后期(公元前三世紀)，由于掌握了滲碳技術(shù)，制成了銅質(zhì)刀具。當時(shí)的鉆頭和鋸，與現代的扁鉆和鋸已有些相似之處。
然而，刀具的快速發(fā)展是在18世紀后期，伴隨蒸汽機等機器的發(fā)展而來(lái)的。1783年，法國的勒內首先制出銑刀。1792年，英國的莫茲利制出絲錐和板牙。有關(guān)麻花鉆的發(fā)明最早的文獻記載是在1822年，但直到1864年才作為商品生產(chǎn)。
1923年，德國的施勒特爾往碳化鎢粉末中加進(jìn)10%～20%的鈷做粘結劑，發(fā)明了碳化鎢和鈷的新合金，硬度僅次于金剛石，這是世界上人工制成的第一種硬質(zhì)合金。用這種合金制成的刀具切削鋼材時(shí)，刀刃會(huì )很快磨損，甚至刃口崩裂。1929年美國的施瓦茨科夫在原有成分中加進(jìn)了一定量的碳化鎢和碳化鈦的復式碳化物，改善了刀具切削鋼材的性能。這是硬質(zhì)合金發(fā)展史上的又一成就。
近二十年來(lái)，涂層硬質(zhì)合金也問(wèn)世了。1969年瑞典研制成功了碳化鈦涂層刀具，刀具的基體是鎢鈦鈷硬質(zhì)合金或鎢鈷硬質(zhì)合金，表面碳化鈦涂層的厚度不過(guò)幾微米，但是與同牌號的合金刀具相比，使用壽命延長(cháng)了3倍，切削速度提高25%～50%。20世紀70年代已出現第四代涂層工具，可用來(lái)切削很難加工的材料。

3、硬質(zhì)合金刀具的性能

硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時(shí)仍有很高的硬度。硬質(zhì)合金廣泛用作刀具材料，如車(chē)刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等，用于切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材，也可以用來(lái)切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料?，F在新型硬質(zhì)合金刀具的切削速度等于碳素鋼的數百倍。

4、硬質(zhì)合金刀具的用途
硬質(zhì)合金還可用來(lái)制作鑿巖工具、采掘工具、鉆探工具、測量量具、耐磨零件、金屬磨具、汽缸襯里、精密軸承、噴嘴、五金模具（如拉絲模具、螺栓模具、螺母模具、以及各種緊固件模具，硬質(zhì)合金的優(yōu)良性能逐步替代了以前的鋼鐵模具）。

5、硬質(zhì)合金刀具的選擇

在選擇刀具的角度時(shí)，需要考慮多種因素的影響，如工件材料、刀具材料、加工性質(zhì)(粗、精加工)等，必須根據具體情況合理選擇。通常講的刀具角度，是指制造和測量用的標注角度在實(shí)際工作時(shí)，由于刀具的安裝位置不同和切削運動(dòng)方向的改變，實(shí)際工作的角度和標注的角度有所不同，但通常相差很小制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學(xué)惰性，良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等)，并不易變形。

通常當材料硬度高時(shí)，耐磨性也高；抗彎強度高時(shí)，沖擊韌性也高。但材料硬度越高，其抗彎強度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強度和沖擊韌性，以及良好的可加工性，現代仍是應用最廣的刀具材料，其次是硬質(zhì)合金。

聚晶立方氮化硼適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等；聚晶金剛石適用于切削不含鐵的金屬，及合金、塑料和玻璃鋼等；碳素工具鋼和合金工具鋼現在只用作銼刀、板牙和絲錐等工具。

硬質(zhì)合金可轉位刀片現在都已用化學(xué)氣相沉積法涂覆碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬層或復合硬層。正在發(fā)展的物理氣相沉積法不僅可用于硬質(zhì)合金刀具，也可用于高速鋼刀具，如鉆頭、滾刀、絲錐和銑刀等。硬質(zhì)涂層作為阻礙化學(xué)擴散和熱傳導的障壁，使刀具在切削時(shí)的磨損速度減慢，涂層刀片的壽命與不涂層的相比大約提高1～3倍以上
由于在高溫、高壓、高速下，和在腐蝕性流體介質(zhì)中工作的零件，其應用的難加工材料越來(lái)越多，切削加工的自動(dòng)化水平和對加工精度的要求越來(lái)越高。

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