一(yi)、刀具(ju)材料(liao)应具(ju)备的基(ji)本性能

刀具材料的选择(ze)对(dui)刀具寿命、加(jia)(jia)工效率、加(jia)(jia)工质量和(he)加(jia)(jia)工成本(ben)等(deng)的影(ying)响很大。刀具切削时要承受高(gao)压、高(gao)温、摩擦、冲击和(he)振动等(deng)作用(yong)。因此，刀具材料应具备(bei)如下一些基本(ben)性能：

(1) 硬(ying)度(du)和耐磨性(xing)：刀具材(cai)料的(de)(de)硬(ying)度(du)必须高于工件材(cai)料的(de)(de)硬(ying)度(du)，一般(ban)要求在60HRC以上(shang)，刀具材(cai)料的(de)(de)硬(ying)度(du)越高，耐磨性(xing)就(jiu)越好。

(2) 强度和(he)(he)韧性：刀具材料(liao)应(ying)具备较高的(de)强度和(he)(he)韧性，以便承受(shou)切削力、冲(chong)击和(he)(he)振动(dong)，防止刀具脆性断(duan)裂和(he)(he)崩刃。

(3) 耐热性：刀(dao)具(ju)(ju)材料(liao)的耐热性要好(hao)(hao)，能(neng)承(cheng)受高的切削温度，具(ju)(ju)备良好(hao)(hao)的抗(kang)氧(yang)化能(neng)力。

(4) 工艺(yi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能和经济性(xing)(xing)(xing)(xing)：刀具(ju)材料应(ying)具(ju)备好的(de)(de)锻(duan)造性(xing)(xing)(xing)(xing)能、热(re)处理性(xing)(xing)(xing)(xing)能、焊接性(xing)(xing)(xing)(xing)能；磨削加工性(xing)(xing)(xing)(xing)能等(deng)，而且要追求高的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能价(jia)格比(bi)。

二、刀具材料(liao)的种类、性能、特点及应用

涂层刀(dao)具(ju)(ju)材料的性能和特点(dian)及刀(dao)具(ju)(ju)的应用：

   对刀(dao)具(ju)(ju)进行涂层(ceng)处理是提(ti)高(gao)刀(dao)具(ju)(ju)性(xing)能的(de)重(zhong)要(yao)途径之(zhi)一(yi)(yi)。涂层(ceng)刀(dao)具(ju)(ju)的(de)出现，使刀(dao)具(ju)(ju)切削性(xing)能有了(le)重(zhong)大(da)突破(po)。涂层(ceng)刀(dao)具(ju)(ju)是在韧性(xing)较好刀(dao)体上(shang)，涂覆一(yi)(yi)层(ceng)或(huo)多层(ceng)耐磨性(xing)好的(de)难(nan)熔化(hua)合物，它(ta)将刀(dao)具(ju)(ju)基体与硬质(zhi)涂层(ceng)相结合，从而使刀(dao)具(ju)(ju)性(xing)能大(da)大(da)提(ti)高(gao)。涂层(ceng)刀(dao)具(ju)(ju)可以提(ti)高(gao)加(jia)工效率、提(ti)高(gao)加(jia)工精度(du)、延长刀(dao)具(ju)(ju)使用寿命、降低加(jia)工成本(ben)。新型(xing)数(shu)控(kong)机床(chuang)所用切削刀(dao)具(ju)中(zhong)有80％左(zuo)右使用涂层刀(dao)具(ju)。涂层刀(dao)具(ju)将(jiang)是今后数(shu)控(kong)加工领域中(zhong)最(zui)重要的刀(dao)具(ju)品种。

⑴ 涂层刀具的(de)种(zhong)类 ：

   a、根据涂层(ceng)方法不同：

   涂层(ceng)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)可(ke)分为化学气(qi)相沉(chen)(chen)积(CVD)涂层(ceng)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)和(he)物(wu)理气(qi)相沉(chen)(chen)积(PVD)涂层(ceng)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)。涂层(ceng)硬质合金刀(dao)(dao)具(ju)(ju)一般(ban)采用化学气(qi)相沉(chen)(chen)积法(fa)，沉(chen)(chen)积温度在1000℃左(zuo)右。涂层(ceng)高速钢刀(dao)(dao)具(ju)(ju)一般(ban)采用物(wu)理气(qi)相沉(chen)(chen)积法(fa)，沉(chen)(chen)积温度在500℃左(zuo)右；根(gen)据(ju)涂层(ceng)(ceng)(ceng)刀具基(ji)体材(cai)料的不(bu)同(tong)，涂层(ceng)(ceng)(ceng)刀具可分为(wei)硬质合(he)金涂层(ceng)(ceng)(ceng)刀具、高速钢涂层(ceng)(ceng)(ceng)刀具、以及在陶瓷和超(chao)硬材(cai)料(金刚石和立方氮化硼)上的涂层(ceng)(ceng)(ceng)刀具等(deng)。

   b、根据(ju)涂(tu)层(ceng)材料的性质(zhi)：

   涂(tu)层(ceng)刀具(ju)(ju)又可(ke)分为两大类(lei)，即(ji)“硬”涂(tu)层(ceng)刀具(ju)(ju)和(he)(he) ‘软(ruan)”涂(tu)层(ceng)刀具(ju)(ju)。“硬”涂(tu)层(ceng)刀具(ju)(ju)追(zhui)求的(de)主(zhu)要(yao)目标是(shi)(shi)高(gao)的(de)硬度和(he)(he)耐(nai)磨(mo)性(xing)，其主(zhu)要(yao)优(you)点是(shi)(shi)硬度高(gao)、耐(nai)磨(mo)性(xing)能好，典型(xing)的(de)是(shi)(shi)TiC和(he)(he)TiN涂(tu)层(ceng)。“软(ruan)”涂(tu)层(ceng)刀具(ju)(ju)追(zhui)求的(de)目标是(shi)(shi)低摩擦系数(shu)，也(ye)称为自润滑刀具(ju)(ju)，它与工件材料(liao)的(de)摩擦系数(shu)很(hen)低，只有0.1左右，可(ke)减(jian)小粘接(jie)，减(jian)轻摩擦，降低切削力和(he)(he)切削温度。

⑵ 涂层刀具的特点

   a、力学和(he)(he)切(qie)削(xue)性能(neng)好：涂(tu)层(ceng)刀具(ju)将(jiang)基体材(cai)料(liao)和(he)(he)涂(tu)层(ceng)材(cai)料(liao)的(de)(de)优良(liang)性能(neng)结(jie)合起来(lai)，既保持了(le)基体良(liang)好的(de)(de)韧(ren)性和(he)(he)较(jiao)高(gao)的(de)(de)强度，又具(ju)有(you)涂(tu)层(ceng)的(de)(de)高(gao)硬度、高(gao)耐磨性和(he)(he)低(di)摩擦系数。因此，涂(tu)层(ceng)刀具(ju)的(de)(de)切(qie)削(xue)速度比未(wei)涂(tu)层(ceng)刀具(ju)可提高(gao)2倍(bei)以(yi)上，并允许有(you)较(jiao)高(gao)的(de)(de)进给(ji)量。涂(tu)层(ceng)刀具(ju)的(de)(de)寿命也(ye)得到(dao)提高(gao)。

   b、通(tong)用(yong)(yong)性强：涂层(ceng)(ceng)刀具(ju)通(tong)用(yong)(yong)性广(guang)，加工范围显著扩大(da)，一种(zhong)涂层(ceng)(ceng)刀具(ju)可以代替(ti)数种(zhong)非(fei)涂层(ceng)(ceng)刀具(ju)使用(yong)(yong)。

   c、涂(tu)层厚(hou)度：随涂(tu)层厚(hou)度的增加(jia)刀(dao)(dao)具寿命也会(hui)增加(jia)，但当涂(tu)层厚(hou)度达到饱和，刀(dao)(dao)具寿命不再明显增加(jia)。涂(tu)层太(tai)厚(hou)时，易引起剥离(li)；涂(tu)层太(tai)薄时，则(ze)耐磨性能(neng)差。

   d、 ;重磨(mo)性：涂层刀片(pian)重磨(mo)性差、涂层设备复杂、工艺(yi)要求高、涂层时间长。

   e、涂层材料(liao)：不同涂层材料(liao)的刀具，切削(xue)性(xing)能(neng)不一样。如：低速切削(xue)时，TiC涂层占有(you)优势；高速切削(xue)时，TiN 较合适。

⑶ 涂层刀具的应用：

   涂(tu)层刀(dao)(dao)具(ju)(ju)在数控加工领域有巨(ju)大潜力(li)，将是今后数控加工领域中最重(zhong)要(yao)的刀(dao)(dao)具(ju)(ju)品种(zhong)。涂(tu)层技术已(yi)应(ying)用(yong)于立铣刀(dao)(dao)、铰刀(dao)(dao)、钻(zuan)头、复合孔加工刀(dao)(dao)具(ju)(ju)、齿轮滚刀(dao)(dao)、插齿刀(dao)(dao)、剃齿刀(dao)(dao)、成形拉刀(dao)(dao)及各(ge)种(zhong)机(ji)夹可转位刀(dao)(dao)片，满(man)足高速切(qie)削(xue)加工各(ge)种(zhong)钢(gang)和(he)铸铁(tie)、耐热合金(jin)和(he)有色金(jin)属等材(cai)料的需要(yao)。