用于加工钴合金和钴铬钼合金的刀具材料

在加工操作中，刀具材料是切削过程中最重要的方面，特别是在加工难以切割的材料，如钛、钴合金和钴铬钼合金时，在刀具边缘引起的高热和机械应力是主要问题。

为了克服这种情况，要求切削工具具备这些特性；高韧性、高温下的热硬度、化学和热稳定性以及良好的抗热震性。在切割工具的早期发展中，很难找到一个合适的切割工具来满足上述所有特性。通常情况下，选择涂层作为最佳解决方案，以提供具有更高的硬度、韧性和高温下稳定性的非涂层刀具。在高速切削时，刀具磨损成为一个非常重要的因素。

因此，切削工具不仅要保持上述特性，还应该具有较高的抗磨损能力。切削区的高温会使大部分刀具失去热硬性，从而缩短刀具寿命，同时也会增加磨损率。因此，被加工材料、刀具材料、切削条件、刀具磨损和冷却介质是影响切削区产生温度水平的影响因素。在加工钴铬合金等难切削的材料，总是导致难以选择合适的切削工具。

如果不能选择正确的刀具材料，可能会由于快速的侧翼磨损、缺口磨损、边缘崩裂、凹坑磨损、塑性变形和刀具失效而降低刀具的加工性能。以前的研究人员在加工钴超合金材料家族时使用了几种切削工具材料。这些材料包括无涂层硬质合金刀具，PVD涂层刀具，如TiN/TiCN/Ti、TiN、TiCN/TiAN、TiN/TiCN、AlTiN、TiAlN、TiSiC以及CVD涂层刀具。

钴合金和CoCrMo合金由于其优良的机械性能，如耐腐蚀、耐磨损、高抗蠕变性、高硬度、耐热性和优良的生物相容性，在航空和医疗领域越来越受欢迎。

这些材料的加工面临着许多挑战和麻烦，主要是由于它们的高强度、高韧性、高耐磨性和低导热性。基于钴基和钴铬钼合金的巨大应用，需要进行更多的研究，特别是在传统的加工过程中，以克服这些材料的不良加工性问题。

硬质合金刀具仍然是最受欢迎的刀具材料，许多研究人员与其他刀具材料如高速钢、陶瓷和CBN相比。新的冷却剂策略，如低温、冷空气、高压冷却剂和带纳米颗粒的MQL，是未来加工这些合金的潜在研究课题之一。对切削温度、切屑形成、表面完整性、残余应力和磨损机制的研究仍然缺乏，为未来的研究提供了巨大的机会，特别是在使用高速加工时。

文章来源：Zaman H A, Sharif S, Kim D W, et al. Machinability of cobalt-based and cobalt chromium molybdenum alloys-a review[J]. Procedia Manufacturing, 2017, 11: 563-570.

• < 上页
• 下页 >