硬车淬火钢常用的三种刀具材料及其选用

　　涂层硬质合金

　　涂层硬质合金刀具是在韧性较好的硬质合金刀具上涂层，涂层的厚度为2～18µm，涂层后降了热传导系数，减弱了刀具基体的热作用；能够有效地改善切削过程的摩擦和粘附作用，降低切削热的生成。涂层硬质合金刀具与硬质合金刀具相比，无论在强度、硬度和耐磨性方面均有了很大的提高。对于硬度在HRC45以下工件的车削，低成本的涂层硬质合金可实现低速车削。

　　陶瓷材料

　　陶瓷刀具使用正常时，车速可比硬质合金提高2～5倍，特别适合高硬度材料加工、精加工以及高速加工。对于硬度在HRC45-55度的淬火钢精车可以选用陶瓷刀具，注意尽量避免断续切削。

      CBN

　　CBN的硬度和耐磨性仅次于金刚石，有极好的高温硬度，与陶瓷刀具相比，冲击强度和抗破碎性能较好。它广泛适用于淬硬钢(50HRC以上)、珠光体灰铸铁、冷硬铸铁和高温合金等的切削加工，与硬质合金刀具相比，其切削速度甚至可提高一个数量级。

　　CBN含量高的PCBN刀具，硬度高、耐磨性好、抗压强度高及耐冲击韧性好，其缺点是热稳定性差和化学惰性低，适用于耐热合金、铸铁和铁系烧结金属的切削加工。复合PCBN刀具中CBN 颗粒含量较低，采用陶瓷作粘结剂，其硬度较低，但弥补了前一种材料热稳定性差、化学惰性低的特点，适用于淬硬钢的切削加工。

           综述

　　在切削淬硬钢的应用领域，陶瓷刀具和CBN刀具是可以同时选择的，因此进行成本效益和加工质量分析非常必要，以确定哪一种材料更经济。PCBN刀具材料切削性能优于Al2O3陶瓷刀，陶瓷刀具具有良好的热化学稳定性，但却不及PCBN刀具的韧性和硬度。一般从加工硬度上来说，在切削硬度低于50HRC以下和小切深小进给情况下的淬火钢工件时，陶瓷刀具是较好的选择。PCBN刀具适合于工件硬度高于50HRC情况，尤其是对于自动化加工和高精度加工时更为重要。除此之外，在相同后刀面磨损情况下，PCBN刀具切削后的工件表面残余应力也比陶瓷刀具相对稳定。 另外陶瓷刀具尽量避免在半精加工和粗加工用，我所研制的HLCBN系列的整体式CBN刀片可以适合断续切削，重载粗加工硬车淬火钢。

华菱超硬研发部   2011年          下一篇：齿轮渗碳淬火后车削加工外圆内孔端面