刀具材料的選擇需要考慮刀具種別、機(jī)床及切削條件、被加工材料及硬度等因素。隨著數(shù)控機(jī)床、中硬材料切削及高強(qiáng)鋼的大量應(yīng)用,對切削刀具的性能要求越來越高,刀具必須具備更高的硬度、紅硬性、耐磨性及韌性。一般來講,對于要求高耐磨、高韌性的刀具,如遐齡命絲錐、拉刀、單齒薄刃刀具等,可選擇高碳高釩粉末高速鋼,典型牌號有M3-PM、M4-PM、M61-PM等;對于要求高速切削、高熱硬性、遐齡命的刀具,如齒輪滾刀、插齒刀、數(shù)控機(jī)床用各類銑刀,可選擇高釩高鈷粉末高速鋼,典型牌號有ASP2015、ASP2030、ASP2060等。
這類鋼屬于高碳高合金萊氏體鋼,其主要的組織特征之一是含有大量的碳化物。鑄態(tài)高速工具鋼中的碳化物是共晶碳化物,經(jīng)熱壓力加工后破碎成顆粒狀分布在鋼中,稱為一次碳化物;從奧氏體和馬氏體基體中析出的碳化物稱為二次碳化物。
脫碳敏感性
工具表面發(fā)生脫碳,將使表面層硬度降低,因此要求工鋼的脫碳敏感性低。在相同的加條件下,鋼的脫碳敏感性取決于其化學(xué)成分。
熱處理變形性
工具在熱處理時,要求其尺寸和外形穩(wěn)定。
耐削性
對于制造刀具和量具用鋼,要求具有良好的磨削性。鋼的磨削性與其化學(xué)成分有關(guān),特別是釩含量,如果釩質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于0.50%則磨削性變壞。
高速鋼的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機(jī)械和工具制造業(yè),必然要適應(yīng)這個行業(yè)的發(fā)展,近幾年來機(jī)械加工采用了高速度的數(shù)控機(jī)床,例如加工中心、車削中心等,金屬切削速度越來越快,要求刀具必須具有高速使用性能,即熱硬性、耐磨性、沖擊韌性要好,因此,廠家紛紛研發(fā)符合上述要求的高速鋼材料。