鎢鋼刀具和pcd刀具主要應用比較
我們通常使用的刀具通常為硬質(zhì)合金鎢鋼刀具和鉆石PCD刀具,兩種不同材料的刀具在加工中都是經(jīng)常使用的,兩種刀具有什么區(qū)別呢,我們來一起看看。
鎢鋼(硬質(zhì)合金)具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。
鎢鋼的基體由兩部分組成:一部分是硬化相;另一部分是粘結金屬。粘結金屬一般是鐵族金屬,常用的是鈷、鎳。鋼材中含鎢對鋼材硬度和耐熱性能有很顯著的提高,但是韌性會急劇下降。鎢資源的主要應用也是硬質(zhì)合金,也就是鎢鋼。硬質(zhì)合金,被稱為現(xiàn)代工業(yè)的牙齒,鎢鋼制品的使用程度非常廣泛。
硬質(zhì)合金中主要成分為碳化鎢和鈷,其占所有成分的99%,1%為其他金屬,所以也被稱作鎢鋼。常用于高精度機械加工、高精度刀具材料、車床、沖擊鉆鉆頭、玻璃刀刀頭、瓷磚割刀之上,堅硬不怕退火,但質(zhì)脆。屬于稀有金屬之列。
再來看看鉆石PCD刀具
①PCD的硬度可達8000HV,為硬質(zhì)合金的8~12倍;②PCD的導熱系數(shù)為700W/mK,為硬質(zhì)合金的1.5~9倍,甚至高于PCBN和銅,因此PCD刀具熱量傳遞迅速;③PCD的摩擦系數(shù)一般僅為0.1~0.3(硬質(zhì)合金的摩擦系數(shù)為0.4~1),因此PCD刀具可顯著減小切削力;
④PCD的熱膨脹系數(shù)僅為0.9×10^-6~1.18×10^-6,僅相當于硬質(zhì)合金的1/5,因此PCD刀具熱變形小,加工精度高;⑤PCD刀具與有色金屬和非金屬材料間的親和力很小,在加工過程中切屑不易粘結在刀尖上形成積屑瘤。
(1)航空航天領域
復合材料相比于其它材料具有質(zhì)量輕、強度高、耐高溫、耐腐蝕等特性,成為航空航天領域的理想材料。隨著航空航天復合材料的廣泛應用,如何正確選擇、合理使用刀具進行高效高質(zhì)量切削加工是一個非常重要的問題。其中,PCD刀具材料所占比重越來越大,在當今的航空制造中兩者成為航空航天業(yè)刀具發(fā)展中的主導刀具,應用范圍相當廣泛。
(2)汽車行業(yè)領域
目前,汽車公司使用PCD刀具加工的主要對象是發(fā)動機的鋁合金汽缸體。PCD刀具的應用涵蓋汽車幾乎所有鋁合金零部件加工領域,包括專用階梯復合刀具,鑄鋁及鋁合金加工絲錐,各種高精度孔復合絞刀,復合鉆頭,大倍徑鉆頭,高難度材料加工鉆頭等等。目前,國內(nèi)汽車企業(yè)如一汽大眾,已廣泛使用PCD刀具加工汽車鋁合金零部件(如汽車鋁合金活塞、鋁合金輪轂)。
從上面五點可以看出,PCD刀具的性能會比鎢鋼刀具的性能優(yōu)越,這也是為什么現(xiàn)在越來越多的人選擇使用鉆石PCD刀具的原因。
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