加工硬度較高的材料（如淬火鋼），應(yīng)選擇哪種刀具？

來源：發(fā)布時(shí)間：2025-11-05

加工硬度較高的材料（如淬火鋼，通常硬度≥HRC45，甚至達(dá) HRC60 以上）時(shí)，刀具需滿足高硬度、高耐磨性、耐高溫（切削區(qū)溫度可達(dá) 800-1200℃）的要求，普通高速鋼或未涂層硬質(zhì)合金無法勝任。具體刀具選擇需結(jié)合材料硬度、加工方式（連續(xù) / 斷續(xù)切削）及精度要求，推薦以下幾類：1. 立方氮化硼（CBN）刀具—— 先選擇（硬度≥HRC55 時(shí)）CBN 是目前加工高硬度黑色金屬的 “刀具材料”，硬度（HV3000-5000）僅次于金剛石，耐磨性和耐熱性（可承受 1300-1500℃高溫）優(yōu)異，尤其適合淬火鋼、高速鋼等度材料。適用場(chǎng)景：硬度 HRC55 以上的淬火鋼粗加工（去除熱處理后的氧化皮）、半精加工及精加工（如軸承套圈、模具型腔的精密車削 / 銑削）。連續(xù)切削或輕度斷續(xù)切削（避免劇烈沖擊，否則易崩刃）。優(yōu)勢(shì)：壽命是陶瓷刀具的 3-10 倍，可實(shí)現(xiàn)高速切削（線速度可達(dá) 80-300m/min），效率遠(yuǎn)高于其他刀具。加工表面粗糙度低（可達(dá) Ra0.8-1.6μm），適合精度要求高的場(chǎng)合。注意：成本較高（約為陶瓷刀具的 5-10 倍），需匹配剛性好的機(jī)床，避免振動(dòng)。2. 陶瓷刀具—— 性價(jià)比之選（硬度 HRC45-55，或粗加工）陶瓷刀具（如 Al?O?基、Si?N?基陶瓷）硬度高（HV1500-2500）、耐磨性好、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)（不易與金屬黏結(jié)），成本低于 CBN，適合中等硬度高耐磨材料的加工。適用場(chǎng)景：硬度 HRC45-55 的淬火鋼粗加工（去除大余量）或半精加工，尤其適合銑削（如模具鋼的平面銑削）。連續(xù)切削為主，避免重度斷續(xù)切削（陶瓷脆性大，沖擊易崩刃）。優(yōu)勢(shì)：成本為 CBN 的 1/5-1/10，適合批量生產(chǎn)中對(duì)成本敏感的場(chǎng)景。耐高溫性好（1000-1200℃），可承受較高切削溫度。注意：需采用低速（線速度 20-80m/min）、小進(jìn)給（0.05-0.1mm/r），并確保機(jī)床剛性充足，減少振動(dòng)。3. 涂層硬質(zhì)合金刀具—— 過渡選擇（硬度 HRC45 以下，或斷續(xù)切削）當(dāng)淬火鋼硬度略低（HRC40-45），或需承受較劇烈的斷續(xù)切削（如帶鍵槽的軸類零件）時(shí)，可選用超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金 + 厚膜 TiAlN 涂層刀具（涂層厚度 3-5μm）。適用場(chǎng)景：硬度 HRC40-45 的淬火鋼半精加工，或因機(jī)床剛性不足無法使用 CBN / 陶瓷刀具的場(chǎng)合。斷續(xù)切削（相比陶瓷，硬質(zhì)合金韌性更好，抗沖擊性更強(qiáng)）。優(yōu)勢(shì)：韌性優(yōu)于陶瓷和 CBN，抗崩刃能力強(qiáng)，適合復(fù)雜工況。成本低，通用性好（可兼容多種材料）。注意：壽命較短（為 CBN 的 1/5-1/3），需控制切削速度（≤50m/min），避免高溫導(dǎo)致涂層失效?？偨Y(jié)：按硬度選刀具的優(yōu)先級(jí)淬火鋼硬度刀具次選刀具適用加工類型HRC55 以上CBN 刀具超細(xì)晶粒陶瓷刀具精 / 半精加工（連續(xù)）HRC45-55陶瓷刀具涂層硬質(zhì)合金粗 / 半精加工HRC40-45（斷續(xù)）涂層硬質(zhì)合金——半精加工

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