鋁活塞加工刀具材料的合理選用
鋁活塞加工刀具材料的合理選用
刀具材料性能的優劣是影響加工表面質量、切削加工效率、刀具壽命的基本因素。切削加工時，直接擔負切削工作的是刀具的切削部分。刀具切削性能的好壞大多取決于構成刀具切削部分的材料、切削部分的幾何參數及刀具結構的選擇和設計是否合理。切削加工生產率和刀具耐用度的高低、刀具消耗和加工成本的多少、加工精度和表面質量的優劣等等，在很大程度上都取決于刀具材料的合理選擇。正確選擇刀具材料是設計和選用刀具的重要內容之一。
每一品種刀具材料都有其特定的加工范圍，只能適用于一定的工件材料和切削速度范圍。不同的刀具材料和同種刀具加工不同的工件材料時刀具壽命往往存在很大的差別，例如：加工鋁活塞時，金剛石刀具的壽命是YG類硬質合金刀具壽命的幾倍到幾十倍；YG類硬質合金刀具加工含硅量高、中、低的鋁合金時其壽命也有很大的差別。所以，合理選用刀具是成功進行切削加工的關鍵。每一種刀具材料都有其最佳的加工對象，即存在切削刀具與加工對象的合理匹配問題。
1 刀具材料應具備的性能
1.1 高的硬度和耐磨性
硬度是刀具材料應具備的基本特性。刀具要從工件上切下切屑，其硬度必須比工件材料的硬度大。切削金屬所用刀具的切削刃硬度，一般都在60HRC以上。耐磨性是材料抵抗磨損的能力。一般來說，刀具材料的硬度越高，其耐磨性就越好。組織中的硬質點(碳化物、氮化物等)的硬度越高，數量越多，顆粒越小，分布越均勻，則耐磨性越好。耐磨性還與材料的化學成分、強度、顯微組織及摩擦區的溫度有關。可用公式表示材料的耐磨性WR：WR=KIC0.5E-0.8H1.43式中：H——材料硬度(GPa)。硬度愈高，耐磨性愈好。
KIC——材料的斷裂韌性(MPa·m?)。KIC愈大，則材料受應力引起的斷裂愈小，耐磨性愈好。
E——材料的彈性模量(GPa)。E很小時，由于磨粒引起的顯微應變，有助于產生較低的應力，耐磨性提高。
1.2 足夠的強度和韌性
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