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木工刀具的材料特点及选择原则

返回列表 来源: 发布日期: 2019.04.16



1.1  刀具材料应具备特点:
(1)一定的硬度:通常硬度在HRC44~62,300℃时HRC在44以上,热硬性好。
(2)高的耐磨性
      耐磨性表示材料抵抗摩擦和磨损的能力。材料组织中硬质点的性质、数量、大小和分布等都对耐磨性有影响。刀具耐磨性的高低影响刀具的寿命和机床的效率。

(3)高的热硬性
      热硬性指刀具材料在高温的条件下工作,仍保持其高硬度的性能;热硬性直接影响刀具的切削性能,特别是刀具的高速切削。
(4)足够的强度和韧性
(5)要有一定的工艺性
      为了便于刀具制造,要求刀具材料有较好的工艺性,包括锻、轧、焊接加工性、切削加工性、可磨削性、热处理特性等。

(6)其它特殊要求

1.2  刀具材料的主要成分

现代木工刀具材料中,除金刚石成分为碳元素外,其他材料都离不开碳化物、氮化物、氧化物和硼化物。这些化合物都具有高硬度、高熔点、高弹性模量,这正是刀具材料所需要的主要性能。

      如碳素工具钢,主要成分是Fe3C, 即渗碳体;而合金工具钢中则有复合碳化物,如合金渗碳体(Fe, Cr)3C等;高速钢中有更多的复合碳化物;硬质合金中的硬质点主要为WC和TiC,其它则为粘结剂,如Co、Ni;陶瓷刀具的基体常用Al2O3和Si3N4;立方氮化硼则是一种非金属氮化物等。

金刚石是一种碳的同素异构体。它是目前已知最硬、耐磨性最高的刀具材料。尤其在切削非铁金属、非金属如含胶量高的人造板、表层含有耐磨材料的强化地板等复合材料时,效果显著,耐磨性可高出硬质合金100-300倍。

缺点是对冲击更敏感,因此对机床和刀具运转稳定性要求更高。聚晶金刚石PCD 的成本比硬质合金刀具高30-50倍,且只能用特殊方法(电腐蚀)刃磨,故使用时应更加爱护小心。金刚石刀具不能用来切削铁族金属,原因是金刚石在高温情况下,由于铁元素的存在容易转化成石墨。

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 1.3合理选择木工刀具材料的原则
(1)根据加工的木材或现代人造木质材料的特点选择;
(2)根据不同的加工条件选择;
(3)在满足生产、安装及刀具制造工艺上的要求情况下,通过分析比较以达到经济实用的原则选择。
          以上三方面是互有联系,甚至是互相制约的,在具体选择时,应在熟悉刀具材料性能的基础上,重点考虑如何满足主要要求,其它方面的要求只要影响不大就行了。




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