在21世紀(jì)未來的歲月里，切削加工仍將是機械加工最主要的方法。其中，刀具材料起著至關(guān)重要的作用。刀具材料性能的優(yōu)劣，直接影響切削加工能否正常進(jìn)行。為了保證提高加工效率和加工質(zhì)量，同時降低加工費用，刀具材料的性能必須優(yōu)良，并向更高水平發(fā)展。

" 在切削加工中，刀具費用約占加工總費用的5%。加工效率和機床、人工等費用受到刀具工作狀況的嚴(yán)重制約。只有在刀具正常工作和運轉(zhuǎn)的情況下，加工效率才能得到提高，加工總費用才能保持正?；騛減少；反之，切削加工不能正常進(jìn)行，甚至被迫停止。本文從加工對象的新要求、有關(guān)科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展和材料的資源狀況3個方面，闡述刀具材料新的發(fā)展趨勢。

加工對象的新要求推動刀具材料新發(fā)展 　　

刀具材料和工件材料交替發(fā)展，相互促進(jìn)，是推動切削加工不斷發(fā)展進(jìn)步的歷史規(guī)律。隨著各種機械產(chǎn)品的使用性能不斷提高和生產(chǎn)批量的加大，工件材料的機械、物理性能及其加工難度日益提高，高效加工和高速切削的應(yīng)用更為廣泛，加工精度的要求不斷提高。刀具材料必須適應(yīng)工件材料新品種的出現(xiàn)及其加工新要求向前發(fā)展。現(xiàn)就幾種主要的工件材料分述于下。

黑色金屬是最主要的結(jié)構(gòu)材料和加工對象 　　

過去，碳素結(jié)構(gòu)鋼用得最多，其加工多在正火或高溫調(diào)質(zhì)（淬火，高溫回火）狀態(tài)下進(jìn)行。屈服強度σs和抗拉強度σb分別為40～50MPa和60～70MPa，硬度約為HRC20，故加工難度不大。后來隨著產(chǎn)品使用性能的不斷提高，合金結(jié)構(gòu)鋼得到廣泛應(yīng)用，經(jīng)過中溫調(diào)質(zhì)，有些成為高強度鋼和超高強度鋼。一般來說，σs>800～1000MPa和σb>1000～1200MPa為高強度鋼，σs>1200MPa和σb>1500MPa為超高強度鋼。高強度鋼和超高強度鋼調(diào)質(zhì)后的硬度為35～45HRC。高強度鋼的合金元素總含量一般不超過6%，有Cr鋼、Cr-Ni鋼、Cr-Si鋼、Cr-Mo鋼、Si-Mn鋼、Cr-Mn-Si鋼、Cr-Ni-Mo鋼等，多用于機器中的關(guān)鍵承載零件，如高負(fù)荷砂輪軸、高壓鼓風(fēng)機葉片、重要的齒輪與螺栓、發(fā)動機曲軸、連桿和花鍵軸等。超高強度鋼分低合金（合金元素總含量小于6%）、中合金和高合金（合金元素含量多）3種，如飛機大梁、飛機發(fā)動機軸件、飛機起落架、某些火箭殼體、部分大炮炮管和炮彈彈體都采用超高強度鋼制造。如35CrMnSiA和40CrNi2Mo是傳統(tǒng)的低合金超高強度鋼，4Cr5MoVSi屬于中合金超高強度鋼，1Cr12Mn5Ni4Mo3Al和00Ni18Co8Mo5TiAl為高合金超高強度鋼。

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