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木材削片机等木工刀具材料分析(一)

2014-12-16 作者:木材粉碎机厂家 680

     木材削片机刀具能否进行正常的切削、切削质量的好坏、经久耐用的程度都与刀具切削部分的材料密切相关。切削过程中的各种物理现象,特别是刀具的磨损,与刀具材料的性质关系极大。在机床许可的条件下,刀具的劳动生产率基本上取决于其本身材料所能发挥的切削性能。木工刀具的特点是要求在高速并且承受冲击载荷的切削条件下,长时间保持切削的锐利性能。为此,木工刀具的材料,必须具备必要的硬度和耐磨性、足够的强度和韧性、一定的工艺性(如焊接、热处理、切削加工和磨削加工性能等)。目前能满足这种要求的主要有以下几种材料。

    一、碳素工具钢(碳工钢)
    是指含碳量在0.65%-1.35%的优质高碳钢,如T8、T8A、T10A等。以钢中S,P含量的多少,分为优质钢和高级优质钢。优质钢用来制造载荷小、切削速度低的手工工具,高级优质钢用来制造机用刀具。碳工钢具有价格低廉、刃口锋利、热塑性好及切削加工性能好等优点。它维持切削性能的温度低于300摄氏度,淬火后的常温硬度HRC60-64。这类钢不足之处是热变形大,淬透性差,热硬性不太高。
    二、合金工具钢(合工钢)
    在工具钢中加入cr、W、Ni、V、Co、Mo、si、Mn等合金元素便成为合金工具钢,如9CrSi,CrWMn等。近年来,轴承钢GCrl5等也可代替合金工具钢使用。
    木工刀具的合金工具钢,合金元素的含量范围:Cr<1%,W=1%—2%,Ni=1%—1.5%,V<O.3%。
    三、高速钢
    提高合金钢中W、Cr、V、Mo等的含量便成为高速钢,又称锋钢。它的热硬性和耐磨性都比碳素工具钢和合金工具钢高,淬火后的硬度HRC62-70,维持其切削性能的温度可达540-600摄氏度。
    由于高速钢的抗弯强度和冲击韧性比硬质合金高,并且切削加工方便,磨削容易,又可以锻造和热处理,因此高速钢刀具的速度发展很快,品种不断增多。我国常用的是钨系高速钢W18Cr4V。因为W6Mo5Cr4V2有热塑性好、使用寿命长等优点,目前,W6Mo5Cr4V2主要用做锯齿堆焊强化材料。
    为了提高高速钢的性能,国外主要通过增加Co和C含量的办法。例如M14-M47,其特点是综合性能好,硬度高达HRC70,热硬性在同类钢中名列前茅,可磨性也好。但是钴高速钢的价格约为普通高速钢的5-8倍。我国钴资源较为贫乏,为了节省昂贵的钻资源,采用加Al增C的方法,即在W6Mo5Cr4V2基础上加入1%Al,C从0.8%—0.9%提高到1.05%—1.2%,制成501钢(W6Mo5Cr4V2A1)。它的高温硬度、抗弯强度和冲击韧性与M42相当,价格便宜(价格约为钴类高速钢的20%)。
    国外为了更进一步提高高速钢的制造质量,20世纪60年代未,用粉末冶金消除高速钢中碳化物的惋析,使钢中碳化物的大小和分布均匀性更加理想,产生粉末高速钢。这类钢与普通冶炼高速钢相比,硬度提高了,达到HRC70,韧性大,材质均匀,热处理变形小,耐磨性能提高。
木材削片机