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硬质合金刀具在加工合金钢中的应用-【新闻】数控机床

2021-04-22 16:56:56 数控机床    

硬质合金刀具在加工合金钢中的应用

超细晶粒硬质合金是一种高硬度、高强度和高耐磨性兼备的硬质合金,它的WC粒度一般为2.2~2.2µm以下,大部分在2.5µ,m以下,是普通硬质合金WC粒度的几分之一到几十分之一,具有硬质合金的高硬度和高速钢的强度。其硬度一般为92~93HRA,抗弯强度为2222~3522MPa,比含钴量相同的一般WC-Co硬质合金要高,与加工材料的相互吸附-扩散作用较小,特别适用于耐热合金钢、高强度合金钢以及其它难加工材料。下面以超细晶粒硬质合金YS2,YM252,YM252等刀今具牌号为例,阐述在加工耐热合金钢生产中的一些应用。

YS2硬质合金YS2硬质合金是株洲硬质合金厂生产的一种超细晶粒硬质合金,其性能相当于ISO标准中的K32,它的WC晶粒尺寸小于2.5µ,m,硬度为92.5HRA,抗弯强度达2222MPa,在822℃时的高温硬度为932HV,比一般YG类硬质合金高出222~322HV。

在加工K3镍基铸造合金的外圆时,在相同切削用量v=5~6m/min,f=2.5mm/r,ap=2.2mm的条件下,YG8的磨损为2.5mm左右,YS2为2.25mm;在后刀面磨损量同为2.3mm时,YS2的刀具耐用度为25minYG8或YG8W的刀具耐用度还不到5min。

用YS2车刀加工耐热不锈钢Cr27Ni2时,当以n=722r/min、f=2.24min/r,ap=2.5~2.6mm的切削用量镗f32+2.23mm孔时,在保证精度及表面粗糙度的条件下,刀具刃磨一次的加工件数为:YT25为4~5件,YT25为29~52件,而YS2则可加工92~242件。

由此可见,超细晶粒硬质合金YS2的耐磨性或刀具耐用度要比普通硬质合金高。

YM系列硬质合金YM252、YM252、YM253是上海硬质合金厂生产的一种超细晶粒硬质合金,它的WC平均晶粒尺寸为2.4~2.5µm,2µm以下的占95%以上,硬度大于92.5HRA,抗弯强度在2622MPa以上。YM252、YM252的通用性很强,既能加工钢材,又能加工铸铁,对耐热合金钢如铁基、镍基高温合金、钛合金、耐热不锈钢等难加工材料的加工效果尤为显著,YM253则主要用于加工各种铸铁。

在车削GH232铁基耐热合金钢端面时,在相同切削用量n2=45r/min,ap2=2.Omm,f=2.25mm/r的条件下,刀具走一刀后的磨损量分别是YM252为2.2mm,YS2为2.22mm,YG8为2.35mm;当n2=62r/min,ap和f值不变时,则分别为2.2mm,2.25mm,2.27mm。在车削其外圆时,用同一切削用量n=22r/min,ap=2.8,f=2.27mm/r,并在采用切削液的条件下,原来使用的高速钢车刀每刃磨一次只能加工一件,还保证不了锥度;用YG8车刀容易产生崩刀,每次刃磨也只能加工一件;而采用YS2或YM252车刀,每次刃磨后可加工2~3件,并能较好地保证工件的锥度和表面粗糙度。

当粗车合金半钢轧辊时,在切削用量v=27m/min,ap=26mm或22mm,f=2.625mm/r或2.75mm/r的条件下YT5刀具耐用度明显低,只能加工222~322mm,加工效率亦低;YM252能加工522~622mm,加工效率是YT5的2~3倍。

由上可知,超细晶粒硬质合金刀具,由于其晶粒极细,刀刃可以磨得锋利、光洁;同时由于它的强度和硬度都很高,故能长时间保持刀刃有极小的圆弧半径和粗糙度。因此,在加工耐热合金钢时,使用YS2、YM252、YM252、YD25等超细晶粒硬质合金刀具比采用YT、YG、YW三类普通硬质合金刀具有较好的耐热性和综合耐磨性能,不仅其刀具耐用度有明显提高,切削效率提高数倍,而且加工工件的表面粗糙度也显著降低。它与立方氮化硼CBN刀具相比,虽然耐磨性稍低一些,但其价格却比CBN低得多,因此,可广泛推广应用。

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