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所謂的硬鋼就是含碳量較高，硬度較大，但較脆的鋼。主要包括淬硬鋼，鑄造鋼等硬材料鋼件。主要用于汽車，電力設(shè)備，模具制造、軸承、礦山機(jī)械等行業(yè)，譬如淬硬鋼齒輪、軸承，滲碳鋼齒輪軸以及一些耐磨鋼、耐熱鋼等。隨著現(xiàn)代制造業(yè)的迅速發(fā)展，越來(lái)越多的硬鋼出現(xiàn)在加工現(xiàn)場(chǎng)，由于硬度高，脆性大，特別在遇到淬硬鋼的斷續(xù)切削、粗加工、高速切削或超精加工時(shí)，一直找不到好的刀具材料切削硬鋼，直到華菱超硬推出BN-S20等多種非金屬粘合劑CBN刀具牌號(hào)，使切削硬鋼不再是難題。
我國(guó)華菱超硬是一家集立方氮化硼刀具科研，制造，銷售于一體的中國(guó)民族品牌刀具企業(yè)，其刀具方案可全方位、高效的完成硬材料加工行業(yè)領(lǐng)域的各種零部件的車削、銑削等一系列加工。目前被廣泛應(yīng)用于高硬度材料，熱處理后的高硬度工件，和其他難切削材料的零件領(lǐng)域。華菱超硬作為超硬刀具國(guó)產(chǎn)化先驅(qū)，是硬材料加工和高速加工中最知名的刀具品牌。
以下就根據(jù)硬鋼種類介紹一下如何選擇刀具材料切削硬鋼。
一、加工鑄造鋼的刀具材料及加工案例
（1）加工鑄造鋼件的刀具材料的選擇
近年來(lái)，我國(guó)在鑄造鋼件生產(chǎn)方面的發(fā)展和進(jìn)步是舉世矚目的，但我國(guó)生產(chǎn)的大型鑄鋼件占大比例，譬如高錳鋼、高鉻鋼、高釩高速鋼、高碳合金鋼等，主要用于礦山機(jī)械、電力機(jī)械、冶金軋輥等行業(yè)，要求鑄鋼件硬度高，耐磨耐熱性好，抗沖擊性能好，所以加工鑄鋼件時(shí)要確保選擇正確的刀具材料，只有選擇正確的刀具材料，才能更快更好的提高加工效率。
選擇硬質(zhì)合金刀具YG，YW等牌號(hào)加工鑄鋼件，雖然硬質(zhì)合金刀具抗沖擊好，但紅硬性太低，加工鑄鋼件常出現(xiàn)不耐磨的現(xiàn)象，尤其是大型鑄鋼件，加工不到頭就要換刀、磨刀，影響加工效率。如果是單件偶爾加工鑄鋼件時(shí)，選擇硬質(zhì)合金刀具較經(jīng)濟(jì)，對(duì)于大型鑄鋼件或者大批量加工鑄鋼件，選擇能承受切削高溫，且抗沖擊性優(yōu)異的刀具材料是實(shí)現(xiàn)高效率加工的前提，BN-S20牌號(hào)是主要針對(duì)硬鋼研發(fā)的整體聚晶CBN刀具，采用非金屬(陶瓷)作為粘合劑，增加了刀片的韌性，吃刀深度可達(dá)到7.5mm以上，粗加工和精加工均可，主要適用于大批量生產(chǎn)和大型鑄鋼件的切削加工。鑄鋼件的硬度越高BN-S20牌號(hào)的性能發(fā)揮的越好。
下面就簡(jiǎn)單介紹一下華菱BN-S20牌號(hào)加工高錳鋼（抗磨鑄鋼）的案例及切削參數(shù)。
?。?）以華菱超硬BN-S20牌號(hào)加工高錳鋼圓錐破碎機(jī)為例（如圖）：
工件材料為ZGMn13，
刀具材料:BN-S20，
切削刀量:ap=7.5mm；
Fr=0.3mm/r；
Vc=80m/min，
切削方式：干式切削。
加工效果：華菱超硬CBN刀具BN-S20牌號(hào)與硬質(zhì)合金刀具YW1對(duì)比，在華菱超硬CBN刀具BN-S20的切削速度是硬質(zhì)合金刀具YW1的兩倍，吃刀深度是硬質(zhì)合金刀具的兩倍的情況下，華菱超硬CBN刀具BN-S20牌號(hào)的加工效率提高了12倍，即提高了加工效率，又降低了刀具費(fèi)用和加工成本。
華菱超硬CBN刀具BN-S20牌號(hào)加工高錳鋼的切削參數(shù)：粗車時(shí)，取ap =6——10 mm；走刀量Fr=0.25-0.8mm/r；切削速度v=85m/min；半精車時(shí)ap =1——3 mm；f=0.2——0.4 mm/r；精車時(shí)ap≤1 mm；f≤0.2mm/r；切削線速度v=135m/min ，刀具耐用度:3小時(shí)/刃口！刀片能旋8次-12次使用，一個(gè)刀片可用三個(gè)班，可見(jiàn)BN-S20牌號(hào)CBN刀具使用成本與其他刀具牌號(hào)比較有很大的優(yōu)勢(shì)。
二、加工淬硬鋼時(shí)刀具材料的選擇及加工案例
?。?）加工淬硬鋼的刀具材料的選擇
淬硬鋼一般都是高碳鋼或者是高合金鋼，經(jīng)過(guò)淬火、滲碳，氮化等熱處理硬度較高的鋼件，淬硬鋼的種類很多，應(yīng)用領(lǐng)域也很廣泛，主要包括滲碳鋼，軸承鋼，工具鋼等，淬硬鋼經(jīng)過(guò)熱處理之后硬度一般在HRC45以上，尤其在粗加工淬硬鋼或間斷切削、切槽加工時(shí),由于切削余量大,必須選用具有較高強(qiáng)度和耐沖擊性的刀具。所以選擇正確的刀具材料是保證高效率加工淬硬鋼的決定因素。根據(jù)淬硬鋼的切削特點(diǎn)，刀具材料應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度、韌性、高硬度和高耐磨性。目前，加工淬硬鋼的刀具材料有硬質(zhì)合金刀具,陶瓷刀具和立方氮化硼刀具。以下就根據(jù)這三種刀具對(duì)淬硬鋼加工進(jìn)行分析。
（1）硬質(zhì)合金刀具加工淬硬鋼：由于硬質(zhì)合金刀體本身的硬度在HRC71-HRC76之間，對(duì)于HRC45以上的淬硬鋼件加工時(shí)硬質(zhì)合金刀片容易燒刀造成磨損快且加工效率低， 如果加工單件或少量的淬硬鋼件，在即能達(dá)到客戶要求又不影響整體經(jīng)濟(jì)效益的情況下可以選擇合適的硬質(zhì)合金刀具加工，如YG類。
?。?）陶瓷刀具加工淬硬鋼：陶瓷刀具刀體硬度在HRC95-HRC100之間，適合加工HRC45-HRC55之間的淬硬鋼，但由于陶瓷刀具脆性大，所以一直限制于精加工工序，并且盡可能的避免斷續(xù)切削。
?。?）華菱超硬整體聚晶CBN刀具BN-S20牌號(hào)加工淬硬鋼：我國(guó)華菱超硬是專業(yè)生產(chǎn)立方氮化硼刀具等超硬材料制品的高新技術(shù)公司，是難加工材料行業(yè)最知名的刀具品牌之一，產(chǎn)品在加工硬材料領(lǐng)域取得業(yè)界一致認(rèn)可，產(chǎn)品范圍主要是車刀，銑刀和數(shù)控刀片等系列，廣泛應(yīng)用于交通設(shè)備，電力設(shè)備，機(jī)床制造、軸承、冶金軋輥、模具、礦山機(jī)械、航空航天等行業(yè)，華菱超硬具備提供CBN刀具完整解決方案的能力，擁有眾多被客戶所信賴的刀具牌號(hào)。
華菱超硬CBN刀具BN-S20牌號(hào)屬于非金屬粘合劑，和傳統(tǒng)的CBN刀具相比增加了韌性，其硬度高于硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具，并且具有良好的耐磨性和抗沖擊性。主要用于粗加工淬硬鋼，也可以用于精加工，但用于精加工中不能很好的體現(xiàn)出它的價(jià)值，所以針對(duì)淬硬鋼精加工工序華菱超硬有專門的CBN刀具BN-H10牌號(hào)和BN-H20牌號(hào)，這兩種刀具牌號(hào)的共同點(diǎn)在于都屬于焊接式CBN刀具，吃刀深度一般在0.3mm以下,不同點(diǎn)是華菱CBN刀具BN-H10牌號(hào)適合連續(xù)切削，BN-H20牌號(hào)適合斷續(xù)切削。以下是華菱超硬CBN刀具粗，精加工淬硬鋼的切削參數(shù)表。
華菱超硬CBN刀具粗，精加工淬硬鋼的切削參數(shù)
（2）以華菱超硬CBN刀具BN-S20牌號(hào)粗加工齒輪鋼為例（如下圖）：
大型齒輪（齒圈）滲碳淬火后變形嚴(yán)重，齒輪外圓變形量高達(dá)2mm，淬火后的硬度為HRC60-HRC65。
加工材料：大齒輪（硬度60HRC)
加工工況：車外圓（加工余量大，而且是斷續(xù)切削）
刀具：BN-S20
切削參數(shù)：ap=2.5mm
Fr=0.12mm/r
Vc=90m/min
切削狀態(tài)：斷續(xù)切削，干式切削。
加工效果：在華菱超硬CBN刀具BN-S20牌號(hào)的切削速度是陶瓷刀片的一倍的情況下，刀具壽命是陶瓷刀片的十五倍，并且BN-S20牌號(hào)加工淬硬鋼滿足了工件表面粗糙度的要求，最難能可貴的是華菱超硬的CBN刀具最終失效形式并不是讓人擔(dān)心的崩刃，而是正常的后刀面磨損。
(3)華菱超硬CBN刀具BN-H10牌號(hào)和BN-H20牌號(hào)精加工淬硬鋼的切削參數(shù)。
?、偃A菱超硬CBN刀具BN-H10牌號(hào)連續(xù)切削的切削參數(shù)：線速度Vc=120-230m/min；進(jìn)給量fn=0.06-0.25mm/r；背吃刀量ap≤0.3mm。華菱超硬CBN刀具BN-H10牌號(hào)可作訂做非標(biāo)鏜刀，切槽刀等成型內(nèi)孔車刀，外圓車刀等。
②華菱超硬CBN刀具BN-H20牌號(hào)斷續(xù)切削的切削參數(shù)：經(jīng)濟(jì)切削線速度Vc=100-180m/min,fn=0.07-0.15mm/r。華菱超硬CBN刀具BN-H20牌號(hào)也可定制非標(biāo)成型切槽刀，精車，精鏜，精銑刀片及螺紋刀片等。
三、總結(jié)
近年來(lái)，隨著機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展，各種機(jī)械行業(yè)都在尋找能實(shí)現(xiàn)高效率，低成本的切削刀具材料，這對(duì)我國(guó)刀具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一個(gè)很大的機(jī)遇，為了盡快實(shí)現(xiàn)機(jī)床刀具國(guó)產(chǎn)化，只有不斷研發(fā)出新型的在實(shí)現(xiàn)高速切削的同時(shí)耐磨性和抗沖擊性能優(yōu)異的刀具材料或刀具牌號(hào)，才能打破國(guó)外在高速切削難加工材料領(lǐng)域的壟斷局面，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。
