立方氮化硼刀片硬车淬火SKD11与渗碳淬火20CrMnTi对比
(华菱超硬CBN刀具研发部)
SKD11材料淬火工艺及硬度与渗碳淬火20CrMnTi不尽相同,最大区别在于其淬火后的内部组织变化,对切削力的影响有很大差别。
本实验采用同一种立方氮化硼刀片牌号对两种淬硬材料进行车削,以期得出最优化的刀片刃口参数以及最优化的切削用量。
SKD11材料的淬火硬度与性能
SKD11是日本高耐磨冷作模具钢材,相当于中国的Cr12MoV, 其韧性较Cr12 钢高,淬火时体积变化最小,常用来制造断面较大、形状复杂、经受较大冲击负荷的各种模具和工具。
SKD11淬火后硬度一般在HRC55-64之间(空冷的话硬度一般在HRC58以上,油冷的话能淬硬到HRC64),
20CrMnTi材料的淬火硬度与性能
20CrMnTi是性能良好的渗碳钢,淬透性较高,经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部,表面硬度一般在HRC50-62之间,具有较高的低温冲击韧性,常用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及摩擦的重要零件,如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等。
热后硬车用立方氮化硼刀片的正交试验
刀具材料:立方氮化硼刀片,牌号:华菱BN-H10;刀片型号CNMA120408;
试切工件:1,Skd11淬火后硬度62HRC;2,20CrMnTi淬火后硬度58HRC。
立方氮化硼刀片的刃口处理:负倒棱0.1*20度;0.1*15度;0.1*25度;0.2*20;0.2*15度;0.2*25度。
切削参数:吃刀深度ap=0.25mm;走刀量0.1mm/min;线速度(单位m/min)分别为70m;90;110;130;150;180.
车削时间:45分钟。
刀具磨损测量:后刀面磨损宽度。
对比结果:
1,硬车SKD11时,立方氮化硼刀片在0.1*20度,线速度为120m/min时,刀具磨损量最小;如图一曲线。
2,硬车渗碳淬火后的20CrMnti时,立方氮化硼刀片在0.1*15度,线速度为90m/min时,刀具磨损量最小;如图二曲线。
3,立方氮化硼刀片采用同一种刃口参数,切削同一种材质,当线速度在70—130mm/min时,刀具磨损宽度随着线速度增加而略显增加;130-180m/min时,后刀面磨损宽度没有明显增加。
如图三曲线。
后记,立方氮化硼刀片磨损程度,除了切削参数和刀片刃口处理的不同外,还与工件的淬工艺有关,淬火后skd11和20CrMnTi的铁素体变化也会影响刀片的磨损程度。