刀片的主要成分

硬质合金刀片的主要成分是不同配比的碳化钨和钴，原材料一开始的形态是粉末。在重约560kg的容器里盛装着配好的原料，它们将被用于生产不同的粉末。在车间里，将干燥的原料与乙醇和水配成的溶剂混合形成一种粘稠度类似酸奶的***浆状物。在加工过程中，vF也可通过机床控制面板上的修调开关进行人工调整，但是速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。待浆状物干燥后，将样品送往实验室进行质量检测。这些粉末由很多直径为20-200μm的颗粒组成，非常微小(一根头发的直径是50-60μm)。

这些粉末被装在容积100kg的桶中并输送到用于制造刀片的冲压机边。操作工将冲模(用于冲压不同刀片的模具) 放入机床，并将订单输入计算机，冲模腔内根据订单信息充满粉末。0mm厚的PCBN而成的，其性能兼有较好的韧性和较高的硬度及耐磨性，它解决了CBN刀片抗弯强度低和焊接困难等问题。冲压每片刀片的压力高达12吨，机床会对每片刀片进行称重，操作人员也会进行观察控制。在这一阶段，刀片非常脆弱，很容易裂损。

　　冲压后的刀片需要被加热使其硬化，这一工作由烧结炉完成，烧结炉一次可以处理数千片刀片。压制好的刀片粉末在长达13h的过程中被加热到约1,500℃，熔融而成为硬质合金这一硬度极高的材料。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。烧结工艺中的收缩比例约为50%，因此烧结后刀片大小仅为之前的一半。

硬质合金刀具的种类

硬质合金刀具的种类

按主要化学成分区分，硬质合金可分为碳化钨基硬质合金和碳(氮)化钛(TiC(N))基硬质合金。

碳化钨基硬质合金包括钨钴类(YG)、钨钴钛类(YT)、添加稀有碳化物类(YW)三类，它们各有优缺点，主要成分为碳化钨 (WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)、碳化铌(NbC)等，常用的金属粘接相是Co。

碳(氮)化钛基硬质合金是以TiC为主要成分(有些加入了其他碳化物或氮化物)的硬质合金，常用的金属粘接相是Mo和Ni。

ISO(国际标准化***)将切削用硬质合金分为三类：K类，包括Kl0～K40，相当于我国的YG类(主要成分为WC．Co)。

P类，包括P01～P50，相当于我国的YT类(主要成分为WC．TiC．Co)。M类，包括M10～M40，相当于我国的YW类(主要成分为WC-TiC-TaC(NbC)-Co)。在车间里，将干燥的原料与乙醇和水配成的溶剂混合形成一种粘稠度类似酸奶的***浆状物。各个牌号分别以01～50之间的数字表示从高硬度到韧性之间的一系列合金。

切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配

具有不同物理性能的机械刀具，如，高导热和低熔点的高速钢、高熔点和低热胀的ceramic刀具、高导热和低热胀的金刚石刀具等，所适合加工的工件材料有所不同。加工导热性差的工件时，应采用导热较好的刀具材料，以使切削热得以迅速传出而降低切削温度。操作工将冲模(用于冲压不同刀片的模具)放入机床，并将订单输入计算机，冲模腔内根据订单信息充满粉末。金刚石由于导热系数及热扩散率高，切削热容易散出，不会产生很大的热变形，这对尺寸精度要求很高的精密加工刀具来说尤为重要。

① 各种刀具材料的耐热温度：金刚石刀具为700～8000C、PCBN刀具为13000～15000C、ceramic刀具为1100～12000C、TiC(N)基硬质合金为900～11000C、WC基超细晶粒硬质合金为800～9000C、HSS为600～7000C。②通用性强：涂层刀具通用性广，加工范围显著扩大，一种涂层刀具可以代替数种非涂层刀具使用。

② 各种刀具材料的导热系数顺序：PCD>PCBN>WC基硬质合金>TiC(N)基硬质合金>HSS>Si3N4基陶瓷>A1203基陶瓷。

③ 各种刀具材料的热胀系数大小顺序为：HSS>WC基硬质合金>TiC(N)> A1203基陶瓷>PCBN>Si3N4基陶瓷>PCD。

④ 各种刀具材料的抗热震性大小顺序为：HSS>WC基硬质合金>Si3N4基陶瓷>PCBN>PCD>TiC(N)基硬质合金>A1203基陶瓷。

超硬材料硬质合金刀具的基本概念和发展概况

从目前的机械加工行业来看，传统意义上的超硬刀具材料主要包括天然金刚石、人造金刚石以及立方氮化硼这三种材料。由于天然金刚石数量较为稀少，难以满足机械加工行业的大规模需求。人造金刚石虽然能够实现大规模生产，但是由于成本较高，市场价格昂贵，因此也难以得到广泛普及应用。我国目前应用于超硬材料刀具上的主流材料是聚晶立方氮化硼及其复合材料。金刚石具有极高的耐磨性，加工高硬度材料时，金刚石刀具的寿命为硬质合金刀具的lO～100倍，甚至高达几百倍。超硬材料刀具的早应用在上世界五十年代的美国，科学家通过在实验高温高压状态添加凝合剂的方法，制成了数量较大的氮化硼聚晶块。随后的几十年里，科学家又先后研制出了金刚石硬质合金和氮化硼复合片，基本上解决了超硬刀具材料的来源问题。我国在超硬刀具材料的相关方面研究开始于上世纪七十年代，虽然起步较早，但是由于当时各种外界条件的限制， 无论是生产技术还是厂房设备条件都相对艰苦，所以研究工作进展缓慢。直到二十世纪末才真正意义上开始对这方面进行立项研究，目前已经取得了较为显著的成果。