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超细晶粒硬质合金刀具的应用

更新日期:2007-07-17  作者:  来源:光学精密机械网(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理

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0.2~1.0µm以下,大部分在0.5µ,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90~93HRA,抗弯强度为2000~3500MPa,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,YM051,YM052等刀具牌号为例,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K30,它的WC晶粒尺寸小于0.5µ,m,硬度为91.5HRA,抗弯强度达2200MPa,在800℃时的高温硬度为930HV,比一般YG类硬质合金高出200~300HV。

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=0.5mm/r,ap=0.1mm 的条件下,YG8的磨损为0.5mm左右,YS2为0.25mm;在后刀面磨损量同为0.3mm时,YS2的刀具耐用度为15min,而YG8或YG8W的刀具耐用度还不到5min。

用YS2车刀加工耐热不锈钢Cr17Ni2时,当以n=700r/min、 f=0.04min/r,ap=0.5~0.6mm的切削用量镗f30+0.03mm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:YT15为4~5件,YT05为29~50件,而YS2则可加工90~140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YM051、YM052、YM053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0.4~0.5µm, 1µm以下的占95%以上,硬度大于92.5HRA,抗弯强度在1600MPa以上。YM051、YM052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,YM053则主要用于加工各种铸铁。

在车削GH132铁基耐热合金钢(f62~f400mm)端面时,在相同切削用量n1=45r/min,ap1=1.Omm,f=0.15mm/r的条件下,刀具走一刀后的磨损量分别是YM051为0.1mm,YS2为0.21mm,YG8为0.35mm;当n2=60r/min,ap和f值不变时,则分别为0.1mm,0.25mm,0.27mm。在车削其外圆时,用同一切削用量n=20r/min,ap=0.8,f=0.07mm/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YM052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。
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