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浅谈机械刀片的硬度和耐磨性

硬度是机械刀片材料应具备的基本特性。机械刀片要从工件上切下切屑，其硬度必须比工件材料的硬度大。 切削金属所用机械刀片的切削刃硬度，一般都在60HRC以上。耐磨性是材料抵抗磨损的能力。一般来说，机械刀片 材料的硬度越高，其耐磨性就越好。***中的硬质点(碳化物、氮化物等)的硬度越高，数量越多，颗粒越小，分 布越均匀，则耐磨性越好。耐磨性还与材料的化学成分、强度、显微***及摩擦区的温度有关。可用公式表示材 料的耐磨性WR: WR=KICO.5E-0.8H1.43式中:日一一材料硬度(GPa)e硬度愈高，耐磨性愈好。

刀片的发展

刀片的快速发展是在18世纪后期，伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年，法国的勒内首先制出铣刀。1792年，英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明蕞早的文献记载是在1822年，但直到1864年才作为商品那时的刀片是用整体高碳工具钢制造的，许用的切削速度约为5米/分。1868年，英国的穆舍制成含钨的合金工具钢。1898年，美国的泰勒和．怀特发明高速钢。1923年，德国的施勒特尔发明硬质合金。在采用合金工具钢时，刀片的切削速度提高到约8米/分，采用高速钢时，又提高两倍以上，到采用硬质合金时，又比用高速钢提高两倍以上，切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵，刀片出现焊接和机械夹固式结构。1949~1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片，不久即应用在铣刀和其他刀片上。1972年，美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀片材料可使刀片以更高的速度切削。1969年，瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法，生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专利。1972年，美国的邦沙和拉古兰发展了物***相沉积法，在硬质合金或高速***片表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。表面涂层方法把基体材料的高强度和韧性，与表层的高硬度和耐磨性结合起来，从而使这种复合材料具有更好的切削性能。

刀片工作部分的结构有整体式、焊接式和机械夹固式三种。整体结构是在刀体上做出切削刃；焊接结构是把刀片钎焊到钢的刀体上；机械夹固结构又有两种，一种是把刀片夹固在刀体上，另一种是把钎焊好的刀头夹固在刀体上。硬质合金刀片一般制成焊接结构或机械夹固结构；瓷刀片都采用机械夹固结构刀片切削部分的几何参数对切削效率的高低和加工质量的好坏有很大影响。增大前角，可减小前刀面挤压切削层时的塑性变形，减小切屑流经前面的摩擦阻力，从而减小切削力和切削热。但增大前角，同时会降低切削刃的强度，减小刀头的散热体积。