常用的刀具材料有哪些？

刀具材料是指刀具切削部分的材料。金属切削时，刀具切削部分直接和工件及切屑相接触，承受着很大的切削压力和冲击力，并受到工件及切屑的剧烈摩擦，产生很高的切削温度。刀具切削部分是在高温、高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。因此，刀具材料应具备高硬度、足够的强度和韧性、高耐磨性和耐热性、良好的导热性、良好的工艺性和经济性，以及化学稳定性等基本性能。

1.高速工具钢（HighSpeedSteel，HSS）

高速工具钢（简称高速钢）是一种含钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钒（V）等合金元素较多的工具钢。高速钢刀具制造简单，刃磨方便，容易通过刃磨得到锋利的刃口，它具有较好的力学性能和良好的工艺性，可以承受较大的切削力和冲击。高速钢的品种繁多，按切削性能可以分为普通高速钢和高性能高速钢；按化学成分可以分为钨系、钨钼系和钼系高速钢；按制造工艺不同，可以分为熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。

（1）普通高速钢 国内外使用最多的高速钢是W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V（钨钼系）及W18Cr4V（W18钨系）钢，含碳量为0.7％～0.9％（质量分数），硬度为63～66HRC，不适应于高速和硬材料切削。但由于金属钨的价格较高，国内外已较少采用钨系高速钢，较多采用钨钼系高速钢。

（2）高性能高速钢 高性能高速钢指在普通高速钢中加入一些合金，如钴（Co）、铝（Al）等，使其耐热性、耐磨性又有进一步提高，热稳定性高。但其综合性能不如普通高速钢，不同牌号只有在各自规定的切削条件下，才能达到良好的加工效果。

（3）粉末冶金高速钢 粉末冶金高速钢是20世纪60年代出现的新型高速钢，可以避免熔炼钢产生的碳化物偏析。其强度、韧性比熔炼钢有很大提高，可用于加工超高强度钢、不锈钢、钛合金等难加工材料，可用于制造大型拉刀和齿轮刀具，特别是切削时受冲击载荷的刀具效果更好。

2.硬质合金（CementedCarbide）

硬质合金是用高硬度、难熔的金属化合物（碳化钨WC、碳化钛TiC等）微米数量级的粉末与钴、钼、镍（Ni）等金属黏结剂，高压压制成形后再经高温烧结而成的粉末冶金制品。其高温碳化物的含量超过高速钢，具有硬度高（大于89HRC）、熔点高、化学稳定性好、热稳定性好等特点，但其韧性差，脆性大，承受冲击和振动的能力差。其切削效率是高速钢刀具的5～10倍，切削线速度可达220m/min，硬质合金是现在应用范围最广的刀具材料。(www.xing528.com)

（1）普通硬质合金 常用的有WC＋Co类和TiC＋WC＋Co类。

1）WC＋Co类（YG）：常用的牌号有YG3^[1]、YG3X（K01）、YG6（K20）、YG6X（K10）、YG8（K30）等。数字表示钴（Co）的质量百分比含量，此类硬质合金强度好，硬度和耐磨性较差，主要用于加工铸铁及有色金属。钴的含量越高，韧性越好，适合粗加工；钴含量少的用于精加工。

2）TiC＋WC＋Co类（YT）：常用的牌号有YT5（P30）、YT14、YT15（P10）、YT30（P01）等。此类硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性都明显提高，但韧性、抗冲击振动性差，主要用于加工钢材。TiC含量多，钴含量少，耐磨性好，适合精加工；TiC含量少，钴含量多，承受冲击能力好，适合粗加工。

（2）新型硬质合金 在上述两类硬质合金的基础上，添加某些金属的碳化物可以使其性能提高。如在YG（K）类中添加碳化钽（TaC）或碳化铌（NbC），即TiC＋WC＋TaC（NbC）＋Co，可以细化颗粒，提高硬度和耐磨性，而韧性不变，还可以提高合金的高温硬度、高温强度和抗氧化能力，如YG6A、YG8N、YG8P3等。在YT（P）类中添加合金，可以提高抗弯强度、冲击韧性、耐热性、耐磨性及高温强度、抗氧化能力等。既可以用于加工钢材，又可以加工铸铁和有色金属，被称为通用合金［代号TW（M）］。此外，还有TiC（或TiN）基硬质合金（又称金属陶瓷）、超细晶粒硬质合金（如YS2、YM051、YG610、YG643）等。硬质合金的分类、用途、性能、代号以及与旧牌号的对照见表2-1。

表2-1 硬质合金的分类、用途、性能、代号以及与旧牌号的对照