第二章：刀具材料一、填空35、硬质合金的类型可分为A 普通合金、超细合金、添加碳化钽（铌）三类B YG，YT，YN，YW四类C 普通合金、涂层合金、新牌号合金三类D YG，YT，YN，YW，涂层合金五类36、下列刀具材料中高温硬度最好的是A W18Cr4VB W6Mo5Cr4V2C W6Mo5Cr4V3D W6Mo5Cr4V2Al37、含Co较多的硬质合金的特点是A强度高B韧性好 C 耐热性好 D 耐磨性好38、YT5牌号硬质合金最不适用于A 精车铸铁B 粗车锻钢C 车合金钢D车钛合金39、YG3牌号硬质合金适用于A精车铸铁 B 粗车铸铁 C 车合金钢D车铜合金40、YG8牌号硬质合金适用于A 精车铸铁B粗车铸铁 C 车合金钢D车钛合金41、YG类硬质合金适合切削铸铁的主要原因是A YG类硬质合金耐磨性好B YG类硬质合金强度高C YG类硬质合金抗冲击性好D 铸铁的切屑是崩碎状42、含TiC较多的硬质合金的特点是A 强度高B 韧性好C耐热性好D耐磨性好43、YG6X硬质合金属于A细颗粒硬质合金 B 粗颗粒硬质合金 C 添加稀有金属类硬质合金D钨钴类硬质合金44、高速精车有色金属最宜选用的刀具材料是：A YN10B YG3C PCD D CBN45、高速精车铸铁常选用的刀具材料是：A YN10B YG3C PCD D CBN46、粗加工铸钢宜选用的刀片牌号是A W18Cr4VB W6Mo5Cr4V2C YT5D YG647、车HRC58-60的钢料最宜选用的刀具材料是：A YN10B YT30C PCD D CBN48、低速精车梯形螺纹最宜选用的刀具材料是：A YG3B YT30C W18Cr4VD YG6X49、加工有色金属最宜选用的硬质合金是A YT类B YG类C YN类D YW类50、最常用于涂层硬质合金的涂复材料有A TiC、TiNB TiC、TiN、NiMo、TiCNC TiC、TiN、NiMo、TiCN、TiAlND TiC、TiN、Al2O351、陶瓷刀具的类型有：A 氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷B 氧化铝陶瓷、金属陶瓷C 氧化铝陶瓷、混合陶瓷D 冷压烧结陶瓷、热压烧结陶瓷52、金刚石刀具可适用的场合是：A 切削淬火钢B超精加工铜、铝合金C 精加工超硬材料D 切削超硬材料、石材、玻璃等非金属53、必须用金刚石磨轮刃磨的刀具材料有：A 硬质合金刀片B CBN刀片C PCD刀片D 高速钢刀片二、课后练习2-1刀具切削部分材料应具备哪些性能？答：刀具材料应具备的性能1、硬度，耐磨性2、强度和韧性3、耐热性（高温硬度，抗氧化，抗粘结，抗扩散）4、热物理性能和热冲击性能，热冲击系数5、工艺性6、(经济性)2-2普通高速钢有哪几种牌号？他们的主要物理、力学性能如何？适合于做什么刀具？答：W18Cr4V（W18），化学成分中含钨量18%主要特点：（1）综合性能较好（2）淬火过热倾向小，热处理易控制，刃磨性能好（3）含碳量高，塑性变形抗力大（4）碳化物分布不均，剩余碳化物颗粒大（30μm（5）抗弯强度、韧性较低，钨钼钢W6Mo5Cr4V2（M2）特点：优点：（1）碳化物细小均匀，机械性能好，可做大尺寸刀具；（2）热塑性好；（3）刃磨性好。
（4）热稳定性稍低于W18，V>40m/min时，性能稍差；（5）热处理时脱碳倾向大，易氧化，淬火温度范围较窄。
W9Mo3Cr4V（1）热稳定性能高于M2（2）碳化物均匀性接近M2，良好的热塑性；（3）脱碳倾向小于M2（4）耐用度较高。
2-3高生产率高速钢有几种类型，与普通高速钢比较有什么特点？答：高生产率高速钢有高碳高速钢，高钒高速钢，钴高速钢，铝高速钢等。
与普通高速钢比较有以下特点：（1）硬度，耐磨性提高，当强度，韧性有所下降（2）高温硬度提高（3）钒高速钢刃磨难度大。
2-4 P、K、M硬质合金的色标是何颜色？答：P蓝色、M黄色、K红色2-5常用硬质合金有哪些牌号？他们的用途如何？为什么？答：常用硬质合金有四大类：钨钴类（YG）、钨钛钴类（YT）、钨钛钽（铌）钴类（YT）和碳（氮）化钛类（YN）。
YG类常用牌号有：YG3X、YG6X、YG6、YG8。
主要特点为：硬度较低、韧性高、导热性好，切削温度低、刃磨性好，刃口锋利。
主要用于加工铸铁等脆性材料，或加工有色金属。
YT类的常用牌号有：YT5、YT14、YT15、YT30主要特点为：硬度高，σ弯和αk较低，随着TiC含量的增加，其导热性、刃磨性、焊接性下降；耐热性好。
主要用于加工钢。
YW类的常用牌号有：YW1、YW2。
主要特点为：晶粒细化，提高σ弯、αk、σ-1和高温性能，同时保持较高的硬度。
可加工铸铁和钢YN类硬质合金的常用牌号有：YN05、YN10主要性能为：硬度最高、耐磨性好；摩擦系数小，抗粘结能力好；耐热性好，化学稳定性高；抗弯强度，韧性不如WC基，易崩刃。
应用：高速精加工淬火钢，较长较大件。
2-6 涂层硬质合金有什么优点？有几种涂层材料？他们各有何特点？答：涂层硬质合金一般选择YG类硬质合金为基体，韧性较好，而涂层一般要求硬度较高，耐磨性好，与金属亲和力小，高温下有良好的热稳定性，因此涂层硬质合金的主要优点有：（1）涂层比基体硬度高；（2）涂层具有高的抗氧化性，抗粘结性，耐磨性，抗月牙洼磨损（3）低的摩擦系数，可降低切削力，切削温度25%（4）耐用度提高1-3倍（WC）常用涂层材料有：TiC、TiN、Al2O32-8陶瓷刀具材料有何特点？各类陶瓷刀具材料的适用场合如何？答：氧化铝基陶瓷刀具的特点及应用（1）高硬度和耐磨性（2）耐热性高，切削速度较硬质合金高2-5倍（3）很高的化学稳定性：抗粘结，抗扩散；（4）较低的摩擦系数（5）抗弯强度低：冷压纯Al2O3的σ弯为0.5GPa，（6）导热率低，热冲击性差（6）主要用于高速精车、半精车铸铁及调质结构钢。
氮化硅基陶瓷刀具的特点及应用（1）硬度不如氧化铝陶瓷，（2）较高的抗弯强度、韧性（3）热稳定性：切削温度可达1300-1400度：（4）较高的导热系数，较低的热膨胀系数，小的弹性模量，耐热冲击性能好于氧化铝陶瓷。
应用：加工铸铁，镍基合金。
三、补充练习1、刀具在什么条件下工作？答：刀具工作时，要承受很大的压力，同时，由于切削是产生的金属塑性变形以及在刀具、切屑工件相互接触表面间产生的强烈摩擦，使刀具切削刃上产生很高的温度和受到很大的应力。
另外，在加工脆性材料，断续切削，粗加工过程中，刀具切削部分要承受一定的冲击力的作用。
2、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼各有何性能特点，适用于何处？答：高速钢的特点：耐热温度低，切削速度低；强度高，工艺性最好。
主要低速加工铸铁，结构钢硬质合金的主要特点：（1）随碳化物含量的提高，其熔点、硬度、耐磨性提高；（2）化学稳定性好，热稳定性好（3）切削速度高（4）抗弯强度低，冲击韧性低主要应用：加工铸铁，结构钢，不锈钢，耐热合金，钛合金等陶瓷刀具的主要特点：（1）硬度高，耐磨性好，切削速度高（2）热化学稳定性好，耐热温度高（3）抗弯强度低，冲击韧性差（4）导热性能差主要应用：氧化铝基陶瓷刀具主要用于高速精车、半精车铸铁及调质结构钢；氮化硅基陶瓷刀具加工铸铁，镍基合金。
金刚石主要特点：（1）具有极高的硬度和耐磨性（2）切削刃可以刃磨得非常锋利（3）导热性能非常好（4）热稳定性能较低（5）高温下和黑色金属(铁碳合金)在加工中会发生化学磨损应用：主要用于磨料，用作刀具时，多用于在高速下对有色金属及非金属进行精细车削，镗孔3、常用高速钢有哪些牌号？其化学成分和性能特点如何？目前通过那些途径提高高速钢的切削性能？答：W18Cr4V（W18），化学成分中含钨量18%主要特点：（1）综合性能较好（2）淬火过热倾向小，热处理易控制，刃磨性能好（3）含碳量高，塑性变形抗力大（4）碳化物分布不均，剩余碳化物颗粒大（30μm（5）抗弯强度、韧性较低，钨钼钢W6Mo5Cr4V2（M2）特点：优点：（1）碳化物细小均匀，机械性能好，可做大尺寸刀具；（2）热塑性好；（3）刃磨性好。
（4）热稳定性稍低于W18，V>40m/min时，性能稍差；（5）热处理时脱碳倾向大，易氧化，淬火温度范围较窄。
W9Mo3Cr4V（1）热稳定性能高于M2（2）碳化物均匀性接近M2，良好的热塑性；（3）脱碳倾向小于M2（4）耐用度较高。
W2Mo9Cr4VCo8（M42）（1）67-69HRC，600 ℃时，55HRC（2）含V量低，刃磨性好（3）含Co，成本高（4）综合性能好，应用广泛（5）可加工耐热钢、不锈钢，加工材料硬度越高，效果越明显。
W6Mo5Cr4V2Al（501）（1）Al的作用：提高高温硬度，热塑性与刃性，高温形成Al2O3，减轻粘刀。
（提高W,Mo的溶解度，组织晶粒长大）（2）600 ℃时，54HRC；抗弯强度2.9-3.9GPa，（3）成本低（4）刃磨性差（5）切削性能优良：加工30-40HRC调质钢，耐用度较HSS高3-4倍。
目前提高高速钢切削性能的主要途径有：（1）在通用性高速钢成分中再增加含碳量、含钒量及添加钴、铝等合金元素（2）采用粉末冶金的方法制备高速钢4、常用硬质合金有哪几大类，各有哪些常用牌号，其性能特点如何？加工钢料和加工铸铁、粗加工和精加工应如何选择硬质合金？为什么？答：常用硬质合金有四大类：钨钴类（YG）、钨钛钴类（YT）、钨钛钽（铌）钴类（YT）和碳（氮）化钛类（YN）。
YG类的主要特点为：硬度较低、韧性高、导热性好，切削温度低、刃磨性好，刃口锋利，常用牌号有：YG3X、YG6X、YG6、YG8。
YT类的主要特点为：硬度高，σ弯和αk较低，随着TiC含量的增加，其导热性、刃磨性、焊接性下降；耐热性好。
常用牌号有：YT5、YT14、YT15、YT30YW类的主要特点为：晶粒细化，提高σ弯、αk、σ-1和高温性能，同时保持较高的硬度。
粗加工加工钢料时，应选择耐热温度高，有一定抗冲击性能的硬质合金，如YT5,YG3精加工加工钢料时，应选择硬度高，耐磨性好的硬质合金，如YT15,YT30粗加工加工铸铁时，应选择抗弯强度高，冲击性能好的硬质合金，如YG6，YG8精加工加工铸铁时，应选择冲击韧性较好，硬度高，耐磨性好的硬质合金，如YG3，YT55、涂层硬质合金有哪些优点？常用涂层材料有哪些？答：涂层硬质合金一般选择YG类硬质合金为基体，韧性较好，而涂层一般要求硬度较高，耐磨性好，与金属亲和力小，高温下有良好的热稳定性，因此涂层硬质合金的主要优点有：（1）涂层比基体硬度高；（2）涂层具有高的抗氧化性，抗粘结性，耐磨性，抗月牙洼磨损（3）低的摩擦系数，可降低切削力，切削温度25%（4）耐用度提高1-3倍（WC）常用涂层材料有：TiC、TiN、Al2O37、按下列条件选择刀具材料类型和牌号：（1）45号钢锻件粗车；（2）HT200铸铁精车；（3）低速精车合金钢蜗杆；（4）高速精车调质钢长轴；（5）高速精密镗削铝合金缸套；（6）中速车削淬火钢轴；（7）加工65HRC冷硬铸铁答：（1）45号钢锻件粗车的特点：工件表面有硬皮，要求刀具耐磨性好，切削力加大，切削温度高，要求刀具耐热性能好，因此选择YT5，YW1，（2）HT200铸铁精车的特点：切削力不大，有较小的冲击，由于是精车，要求较好的耐磨性，因此选择CBN ，陶瓷刀YG3（3）低速精车合金钢蜗杆：特点：加工余量小，切削力小，无冲击，由于是合金钢，要求刀具耐磨性好，选择刀具：YT30,YG3（4）高速精车调质钢长轴：特点：由于是长轴，要求刀具耐磨性很好，对高速精车，要求耐热性良好，选择刀具：CBN，YN10，陶瓷刀（5）高速精密镗削铝合金缸套：特点：工件材料塑性极好，精密镗削，要求刀刃锋利，抗粘结性好。