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硬質合金刀片的制造過程
硬質合金刀片不是像鑄鋼件那樣,通過將礦石熔化到模具或鍛件中而形成的。而是將不熔化的硬質合金粉(碳化鎢粉、碳化鈦粉、碳化鉭粉等)加熱到1000℃以上燒結。
為了使碳化物的結合更加牢固,采用鈷粉作粘結劑。在高溫高壓作用下,碳化物與鈷粉的相互作用增強,逐漸形成。這種現象稱為燒結。由于使用粉末,這種方法稱為粉末冶金。由于用途和用途不同,相應原料中各成分的含量也不同。
成型后進行燒結。整個燒結過程如下。
1) 當碳化鎢粉和鈷粉按要求的形狀壓制時,金屬顆粒相互連接,但結合不是很緊密,只要施加一點力,它們就會被粉碎。
2) 當溫度為700~800℃時,顆粒的結合仍然很弱。粒子之間有許多間隙,到處可見。這些空隙被稱為空心孔。
3) 當加熱溫度升高到900~1000℃時,顆粒間的間隙減小。
4) 當溫度接近1100~1300℃(即通常的燒結溫度)時,孔隙率進一步減小,顆粒間的結合力增強。
5) 燒結過程完成后,刀片中的碳化鎢顆粒呈小多邊形,周圍可見白色物質,即鈷。
燒結刀片的微觀結構以鈷為基礎,表面覆蓋碳化鎢顆粒。硬質合金刀片的性能隨鈷層的粒度、形狀和厚度而變化很大。
分切圓刀片工作時磨損程度
由于圓刀片工件、切屑和刀具材料的不同,在切削過程中接觸區(qū)域會產生熱電勢。這種熱電勢具有促進擴散和加速刀具磨損的作用。一般情況下,空氣不易進入切屑接觸區(qū),氧化磨損極易在主切削刃和副切削刃的工作邊界處形成。當切屑和工件高速運動時,刀具表面及其表面保持著接觸區(qū)擴散元素的濃度梯度,擴散現象繼續(xù)存在。由于摩擦面之間的相對運動,冷焊接頭會開裂并被一側拉斷,造成冷焊磨損。切削溫度取決于熱的產生和傳遞,它受切削參數、工件材料、刀具材料和幾何起點的影響。這種由熱電勢引起的擴散磨損稱為熱電磨損。因此,隨著切削的進行,前刀面和后刀面將逐漸磨損。
很多人在選圓刀片時,往往會忽略圓刀片刀片盒子上體現的重要信息。很多時候通過刀片盒子上的信息,就能判斷出刀片的加工工件材料、Vc、Fn、Ap,從而選擇合適的刀片。
例如,刀片盒子上體現的加工工件材料主要分兩種類型:一是通用材質刀片;二是專用材質刀片
一、通用材質圓刀片
有些刀片盒子上標記著P、M、K三種材料,此類刀片就屬于通用材質刀片,雖然各公司標記的樣式不盡相同,但是代表相同的意思。
如圖所示:圖中黑點表示蕞適合的加工工件材料,黑圈表示適合的加工工件材料。
二、專用材質圓刀片
除了通用材質刀片,另一種就是專用材質刀片,此類刀片盒子上標記只有一種加工工件材料。
例如很多人總是會把CBN刀片和PCD刀片的加工工件材料搞混,因為PCD刀片內含C元素,鋼、鐵等黑色金屬也含有C元素。所以PCD適合加工有色金屬材料,可進行鏡面加工。反之加工黑色金屬就會加速PCD的磨損。