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加工粉末冶金零部件该如何选择刀具?

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冶金刀片
冶金刀片
冶金刀片
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编辑时间 : 2020-11-18
信息标签 : 冶金刀片

粉末冶金是使零件“接近最终形状”的成型工艺,广泛用于汽车和农业机械生产等行业。尽管粉末冶金零件只需要少量的加工,但是加工却极为困难,这主要是由粉末冶金材料的多孔结构引起的,这降低了工具的使用寿命。目前用于粉末冶金零件加工的工具材料包括硬质合金,金属陶瓷,立方氮化硼(CBN)等。本文主要介绍粉末冶金零件难于加工的原因,以及CBN刀具加工粉末冶金零件的应用案例。

粉末冶金零件难以加工的原因

  1. 尽管粉末冶金零件仅需要细微的加工,但是切削加工粉末冶金零件却极为困难,这主要是由粉末冶金材料的多孔结构引起的。孔隙率会导致以下问题:

    (1)刀刃不耐磨;

    (2)切削刃的高温导致刀片磨损和变形;

    (3)内部多孔结构导致表面积增加,在热处理过程中引起氧化或碳化,这些氧化物和碳化物非常坚硬且耐磨;

    (4)由于多孔的存在,硬度值也在小范围内波动。尽管测得的宏观硬度为HRC20-35,但组成零件的颗粒硬度将高达HRC60,这些硬颗粒将导致严重而锋利的边缘磨损。

    (5)热处理后,许多粉末冶金零件变得更坚硬。

    (6)零件中可能有夹杂物。这些问题将被称为加工粉末冶金零件的困难。


粉末冶金车削刀具的选择

目前,用于粉末冶金加工的工具材料是硬质合金,金属陶瓷和立方氮化硼。当粉末冶金零件的硬度低于HRC35且颗粒的硬度不超过此范围时,金属陶瓷工具通常是首选工具。金属陶瓷非常坚硬,可以有效地防止堆积的边缘肿瘤并且可以承受高速。

CBN工具具有高硬度和耐磨性,因此适用于粉末冶金零件的车削。当颗粒硬度超过HRC50时,无论宏观硬度值是多少,都可以使用立方氮化硼刀片。目前,常用的CBN刀具材料为KBN150材料,可以连续微断续切削粉末冶金。切削深度≤0.5mm,是加工粉末冶金的理想刀具材料。