炭和石墨制品加工的刀具材料类型

炭和石墨制品加工的刀具材料类型

刀具材料类型

当前使用的刀具材料分4大类：工具钢（包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢），硬质合金，陶瓷，超硬刀具材料。一般炭和石墨制品加工使用最多的是高速钢与硬质合金。各类刀具材料的硬度与韧性如图所示。一般硬度越高，可允许的切削速度越高，而韧性越高者，切削力越大。工具钢耐热性差，但抗弯度高，价格便宜，焊接与刃磨性能好，故广泛用于中、低速

切削的成型刀具，不宜高速切削。硬质合金耐热性好，切削效率高，但刀片强度、韧性不及工具钢，焊接刃磨工艺性也比工具钢差，多用于制作车刀、铣刀及各种高效切削工具。各种刀具材料的物理力学性能见表1-16。

①1ksf/mn'=9.8x10'Pa=9.8x10GPa；

2②lkgf/mm'=9.8x10*J/m2=9.8×102MJ/m2；

③lcal/(cm·s·C)=4.1868×102W/(m·K)。

炭和石墨制品加工一般使用高速钢刀具和硬质合金刀具来加工，对于炭电极或其他培烧制品，由于炭质材料硬度高，最好采用金刚石刀具。高速钢是合金钢的一种。高速钢刀制造简单，刃磨方便，且容易磨得锋利，此外其坚韧性好，还能承受较大的冲击力。但是高速钢（约能耐热500~600℃，淬火后硬度为6265HRC)的红硬性不如硬质合金。

硬质合金是由难熔材料如碳化钨、碳化钛和胶合剂结黏结并在高温下烧结而成，硬质合金能耐高温，有很好的红硬性，在1000℃左右尚能保持良好的切削性能。耐磨性也很好，常温下硬度达87~92.8HRA，相当于70~75HRC。缺点是性脆、怕震，坚韧性差。但这一缺点可以通过刃磨合理的角度来弥补，所以在炭和石墨制品加工中大量使用硬质合金刀头。

常用的硬质合金有两种：钨钻类硬质合金及钨钻钛类硬质合金。钨钻类硬质合金用字母YG表示，其后数字表示含钨钻的百分率，而其余成分则为碳化钨，含钻量越多，则其韧性越大，越不怕冲击，但硬度和耐热性下降。钨钻钛类硬质合金用字母YT表示，其后数字表示含碳化钛的百分率。加入钛，能提高黏结温度，减小摩擦系数，增加硬度，但抗弯强度降低，性质脆。