常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金和超硬材料(如陶瓷、人造金刚石、立方氮化硼等)。目前应用最多的刀具材料是高速钢和硬质合金。
一、碳素工具钢
该材料属于优质高碳钢,淬火后硬度大于62HRC,但淬火后易产生变形和开裂,由于其红硬性温度仅为~C,所以常用于制造手工工具和切削速度较低的钳工刀具,如锉刀、手工锯条、刮刀等。
二、合金工具钢
在碳素工具钢中加人了少量的硅锰、铬、钨等合金元素,使其硬度和耐磨性均有所提高,其红硬性温度可达~C,淬火变形较小,因此,常用于制造形状复杂的刀具,如铰刀、丝锥、板牙等。
三、高速钢
在合金工具钢中加入了钨、铬钒等合金元素,其硬度可达62~65HRC、红硬性温度可达~C,且具有较高的强度和韧性,因此,常用于制造各类形状复杂的刀具,如钻头、铣刀拉刀、丝锥、板牙、齿轮刀具等,应用相当广泛。
四、硬质合金
硬质合金是由难熔金属碳化物(WC、Tic)和金属黏结剂(如Co)经粉末冶金方法制成的。可分为碳化钨基和碳(氮)化钛基两大类。我国常用的碳化钨基硬质合金有钨钴类(如YG3、YG6、YG8)和钨钛类(如YT30、YT15、YT5等),随着技术的不断进步,新牌号的硬质合金也非常多,且已在切削加工中广泛使用。
硬质合金根据所含合金元素的比例其性能也各有不同,但一般情况下硬质合金的硬度可达78HRC左右,耐热温度可达C以上,其耐磨性也比高速钢好。正是因为硬质合金具有上述优点,其抗弯强度、冲击韧性和工艺性能较差,因此,只能制造形状相对于高速钢较简单的刀具,如各种形状的刀片、整体硬质合金的铣刀铰刀钻头等。