钨钢刀片(硬质合金刀片)因其独特的材料特性,在工业切割领域应用广泛,以下是其核心特性及具体说明:
一、高硬度与耐磨性
硬度极高:
钨钢刀片的硬度通常可达 HRA 89-95(洛氏硬度),远超高速钢(HRC 60-70),接近金刚石的硬度(HV 10000)。这使其能轻松切削高硬度材料(如淬火钢、铸铁等),且长期使用不易磨损。
耐磨性优异:
由碳化钨(WC)颗粒与钴(Co)粘结相组成的显微结构,赋予刀片极强的抗磨损能力。在高速切削或加工高硬度工件时,磨损速率显著低于普通钢材,寿命可延长数倍甚至数十倍。
二、高强度与韧性
抗弯强度高:
钨钢刀片的抗弯强度可达 1500-3500 MPa(普通高速钢约为 2000-3000 MPa),能承受切削过程中的高载荷和冲击,不易断裂。
抗冲击韧性较好:
通过调整钴含量(如 3%-30%),可平衡硬度与韧性。例如,低钴含量(3%-6%)适合精加工(追求高硬度),高钴含量(10%-30%)适合粗加工或冲击性工况(如断续切削)。
三、耐高温与化学稳定性
红硬性突出:
在 800-1000℃ 高温下仍能保持较高硬度(约为常温硬度的 70%-80%),远优于高速钢(约 550-600℃失去切削能力),适合高速切削或长时间连续加工,减少因温升导致的刀具磨损和变形。
抗腐蚀与氧化:
碳化钨具有良好的化学惰性,不易与工件材料(如钢铁、铝合金)发生化学反应,减少粘刀和积屑瘤问题,保证加工表面精度。
四、高精度与表面质量
加工精度高:
通过精密磨削和涂层技术(如 TiN、TiCN、Al₂O₃等),刀片刃口可达到微米级精度(如 ±0.005mm),适用于精密加工(如航空航天零部件、光学元件等)。
表面光洁度好:
锋利的刃口和低摩擦系数涂层可减少切削阻力,降低工件表面粗糙度(如 Ra 0.2-0.8μm),减少后续抛光工序,提高生产效率。
五、多样性与定制化
形状与规格多样:
可根据需求制成各种形状(如圆形、方形、异形刀片),适配不同机床(如铣床、车床、切割机)和加工场景(如铣削、车削、切断、开槽等)。
涂层技术丰富:
通过镀层(如金刚石涂层、类金刚石涂层 DLC)进一步提升刀片性能:
TiAlN 涂层:耐高温(抗氧化温度达 1100℃),适合高速加工不锈钢和高温合金;
DLC 涂层:超低摩擦系数(0.05-0.1),适合加工有色金属(如铝、铜)和塑料,减少粘刀。
六、应用场景对比