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刃具切削時受工件的壓力,刃部與鐵屑之間發(fā)生強(qiáng)烈的摩擦,產(chǎn)生大量的熱,刃部溫度高達(dá)500~600度,此外,還要承受一定的沖擊和震動。

刃具在切削過程中,刀刃與工件表面金屬相互作用使切屑產(chǎn)生變形與斷裂并從整體上剝離下來。故刀刃本身承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切應(yīng)力和沖擊、振動負(fù)荷,同時還要受到工件和切屑的強(qiáng)烈摩擦作用,產(chǎn)生大量熱,使刃具切削速度愈快、吃刀量愈大則刀刃局部升溫愈高。刃具的失效形式有卷刃、崩刃和折斷等,但最普遍的失效形式是磨損。其性能要求為高的硬度和耐磨性（刀具必須具有比被加工工件更高的硬度,一般切削金屬用的刀具,其刃口部分硬度主要取決于鋼中的碳含量,因此,刃具鋼的碳含量都較高。耐磨性與鋼的硬度有關(guān),也與鋼的組織有關(guān)。硬度愈高,耐磨性愈好。在淬火回火狀態(tài)及硬度基本相同的情況下,碳化物的硬度、數(shù)量、顆粒大小和分布等對耐磨性有很大影響。）,高的紅硬性（對切削刀具,不僅要求在室溫下有高硬度,而且在溫度較高的情況下也能保持高硬度。紅硬性的高低與回火穩(wěn)定性和碳化物彌散沉淀等有關(guān),鋼中加入W、V、Nb等元素可顯著提高鋼的紅硬性。）,此外還要求具有一定的強(qiáng)度、韌性和塑性,防止刃具由于沖擊、振動負(fù)荷作用而發(fā)生崩刃或折斷。

常用的碳素刃具鋼有T7A、T8A、T10A、T12A等,其碳含量通常在wc0.65%-1.3%范圍內(nèi)。因其生產(chǎn)成本低,冷、熱加工工藝性能好,熱處理工藝（淬火+低溫回火）簡單,熱處理后有相當(dāng)高的硬度（58-64HRC）,切削熱不大（<200℃）時具有較好的耐磨性。因此在生產(chǎn)上獲得廣泛應(yīng)用。對于側(cè)重于要求韌性的工具如鏨子、鑿子、沖子等多采用T7、T8(A)鋼；側(cè)重要求硬度和耐磨性的工具如銼刀、刨刀多采用T12(A)、T13(A)鋼；要求較高硬度和一定韌性的工具如小鉆頭、絲錐、低速車刀等多采用T9～T11(A)鋼等。碳素刃具鋼的缺點是淬透性低、回火穩(wěn)定性小,紅硬性差。因此,碳素刃具鋼只能用于制造手用工具、低速及小走刀量的機(jī)用刀具。碳素刃具鋼淬火時需用水冷,形狀復(fù)雜的工具易于淬火變形,開裂危險性大等。當(dāng)對刃具性能要求較高時,就必須采用合金刃具鋼。

為克服碳素刃具鋼的缺點,在此基礎(chǔ)上加入適量的合金元素（w(Me)<5%）Cr、Mn、Si、W、V等,形成的合金工具鋼即稱為低合金刃具鋼。該鋼種具有以下特點：

第一：化學(xué)成分特點

1、高碳量（w(C)=0.75%～1.5%）。形成適量碳化物,同時保證鋼淬火回火后獲得高硬度和高耐磨性。

2、合金化原則。Cr、W、Mo、V等較強(qiáng)碳化物形成元素在鋼中形成合金滲碳體和特殊碳化物,用以提高鋼的硬度和耐磨性,并可細(xì)化晶粒,提高強(qiáng)度；合金元素Cr、Mn、Si等則主要是提高鋼的淬透性,強(qiáng)化鐵素體。

第二：熱變形加工及熱處理特點

1、鍛造或軋制。應(yīng)反復(fù)進(jìn)行鍛造或軋制,以破碎碳化物網(wǎng),并使碳化物細(xì)小、均勻分布于基體之中。

2、預(yù)先熱處理。球化退火,所得組織為粒狀珠光體。其典型的工藝曲線如圖6-1所示。

3、最終熱處理。淬火加低溫回火,典型的工藝曲線如圖6-2所示。其熱處理后顯微組織為粒狀（碳化物+回火馬氏體+殘余奧氏體）。低合金刃具鋼的熱處理過程基本與碳素刃具鋼相同,所不同的是低合金刃具鋼大部分采用油淬,工件淬火變形小,淬裂傾向低。

常用的低合金刃具鋼為9SiCr,該鋼淬透性很高,Φ40～50mm的工具可在油中淬透,淬、回火后的硬度在60HRC以上。和碳素刃具鋼相比,在相同的回火硬度下,9SiCr的回火溫度可提高100℃以上,故切削壽命提高10%-30%。此外,9SiCr鋼的滲碳體分布較均勻,可用于制造板牙、絲錐、搓絲板等精度及耐磨性要求較高的薄刃刀具。但該鋼脫碳傾向較大,退火硬度較高,切削加工性差。

9SiCr鋼圓板牙淬火回火工藝：CrWMn鋼是一種微變形鋼,具有高淬透性、高硬度和高耐磨性。由于該鋼殘余奧氏體較多,可抵消馬氏體相變所引起的體積膨脹,故淬火變形小,因此該鋼適于制造截面較大、要求耐磨和淬火變形小的刃具,如板牙、拉刀、長絲錐、長鉸刀等。一些精密量具（如游標(biāo)卡尺、塊規(guī)等）和形狀復(fù)雜的冷作模具也常使用該鋼種。低合金刃具鋼紅硬性雖比碳素刃具鋼有所提高,但其工作溫度不能超過250～300℃,否則硬度下降,使刃具喪失切削能力,它只能用于制造低速切削且耐磨性要求較高的刨刀、銑刀、板牙、絲錐、鉆頭等刃具。

刃具鋼在淬火前還是用刃具鋼來切削的,在切削前的時候會有一個球化退火的熱處理,這個時候鋼的硬度是很低的,是可以被普通的刀具切削的。淬火后硬度就高了,就是使用磨削的方法了。要是其他的非金屬切削的方法就和普通的鋼材是一樣的了。