如何鉴别、选购硬质合金刀片？要想正确的选购硬质合金刀片，首先要对硬质合金刀片材料的性能有一定的了解与认识，其次是对硬质合金刀片的制造加工有所了解，然后是对刀片的应用领域及环境了如指掌，再就是对被加工材料的性能有深刻的认识，只有在对上述几方面有综合的了解才能正确鉴别硬质合金刀片的优劣，才能选购到称心如意的好刀具。下面就如何鉴别并如何选购硬质合金刀片要注意的环节一一详细介绍，希望能在您选购硬质合金刀片时帮到您。

    一  硬质合金刀具的基本知识

    硬质合金刀片，顾名思义是由硬质合金材料制成的，硬质合金具有高硬度（硬度高达94.0HRA）、高强度和高耐磨性，同时皆具耐高温、耐酸碱，抗腐蚀不生锈的特点，是现代机械加工刀具的理想材料。三鑫系列硬质合金刀片精选优质硬质合金刀具材料精密研磨制成，尤其是在三鑫硬质合金公司定制的刀片，更是根据客户的使用要求专门针对客户的加工材料精选硬质合金刀片材料制成，从刀片的选材、生产工艺、包装都是由专业的刀具设计工程师精心制定的，所以，三鑫硬质合金出产的每一片硬质合金刀片都是精品，锋利、耐用、品质稳定可靠。

   1.1 硬质合金刀具材料

   硬质合金刀具的材料是生产和使用刀具至关重要的一环，硬质合金刀具材料所具备的性能如下：

   a、高的硬度和耐磨性；

   硬度是刀具材料应具备的基本特性，刀具要从工件上切下材料，其硬度必须比工件材料的硬度大。刀具材料硬度一般在60HRC以上。

   耐磨性是材料抵抗磨损的能力，一般情况下，刀具材料的硬度越高，耐磨性越好，材料晶粒越细、分布越均匀，则耐磨性越高。

   b、足够的强度和韧性；

   要使刀具在承受很大压力，以及在切削过程中出现冲击和振动的条件下工作而不产生崩刃和折断，刀具材料就必须有足够的强度和韧性。

    c、耐热性；

   指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。刀具材料的高温硬度越高，则刀具的切削性能越好，允许的切削速度也越高；除高温硬度外，刀具材料还应具有在高温下抗氧化的能力以及良好的抗粘结和抗扩散的能力。

    d、良好的工艺性能；

   为便于制造，要求刀具材料具有良好的工艺性能。

    e、经济性；

   经济性是刀具材料的重要指标之一。有的刀具材料虽然很贵，但因其寿命长，分摊到每个零件的成本不一定很高。

    f、切削性能的可预测性。

    随着加工自动化的发展，要求刀具磨损及刀具耐用度等切削性能具有良好的可预测性。

    1.1.1  常用的刀具材料

 工具厂家生产中所用的刀具材料以和硬质合金钨钢（如YG6X硬质合金、YG8硬质合金、YG10硬质合金）居多，硬质合金涂层刀具，涂层的硬质合金刀片以其优异的性能已在许多领域开始得到应用。

（1）硬质合金切削性能优良，早期的硬质合金比高速钢的抗弯强度低许多，随着技术的发展，其抗弯强度已接近甚至超过一般的高速钢。

 目前我公司采用的刀具都是整体硬质合金钨钢精密研磨制成的。

我公司自产硬质合金刀具选用的硬质合金材料通常为自产的优质硬质合金，同时也可根据客户要求选用进口硬质合金材料，如：山特维克（SANDVIK）提供的H6FF，其主要成份为6%的Co和94%的WC，其性能参数如表1所示： 

表1  SANDVIK —H6FF性能参数

这种材料的特点硬度高，抗弯强度高。在加工钢料、有色金属材料时，因其脆性大，建议使用过程中要注意先低于正常走刀速度磨合一段时间（大约5分钟）后，再上正常速度，以利于刀具的稳定性，从而提高刀具的耐用度。

 顺便介绍一下关于硬度的知识：

 所谓硬度，通常可以理解为金属表面局部体积内抵抗外物压入而引起塑性变形的抗力。常用的试验方法有三种：布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA\HRB\HRC)、维氏硬度(HV)。

布氏硬度（HB）的含意：用一定直径的淬硬钢球，在一定的载荷（p）作用下，压入试件表面，停留一段时间，然后除去载荷，测量压痕的面积，压痕越小表示抵抗塑性变形能力（即硬度）越大，压痕越大硬度越小。

      洛氏硬度（HRA）：代表在试验载荷为60kg下，使用顶角为120度的金刚石圆锥压头。

      洛氏硬度（HRB）：代表在试验载荷为100kg下，使用直径1/16”淬硬钢球。

      洛氏硬度（HRC）：代表在试验载荷为150kg下，使用顶角为120度的金刚石圆锥压头。

      维氏硬度 (HV)：  是利用顶角为136度的金刚石四方角锥体作压头，在一定的载荷下压入试件表面，留下方形压痕，根据对角线的长度，即可查出硬度值。 

    1.2 硬质合金刀具的几何形状

    硬质合金刀具的几何形状通常没有一个固定的概念，其形状通常随使用环境条件及加工工艺特性及装配条件而定。硬质合金刀具的形状可谓千姿百态，常有的有方形、长方形、四方形、圆形、片形、圆柱体、非对称矩形等。三鑫硬质合金刀片完全可根据客户要求定制形状，欢迎客户来图来样订制各种非标异形硬质合金刀片。

    1.3  刀具的几何参数   刀具的几何参数包括刀具的切削角度（前角、后角），刀面的形式以及切削刃的形状（直线形、折线形）。

    刀具的前角：

    前角----前刀面（切屑沿其流出的表面）与中心线（两对称刃尖连线）的夹角。前角的大小决定刀刃的锋利程度和强固程度，它对切削过程有着重要影响。前角越大，刀刃则越锋利，切削越轻快，刀刃强度较弱；反之则正好相反。一般切削非金属选用较大前角，切削金属选用较小的前角。

刀具的后角：

    后角----后刀面（与已加工表面相对的面）与切削平面间（刃尖外圆切平面）的夹角。后角的主要功用是减少切削过程中后刀面与加工表面之间的摩擦，后角的大小还影响作用在后刀面上的力、后刀面与工件接触长以及后刀面的磨损强度，因而对刀具耐用度和加工表面质量有很大影响。

    二   对刀具的鉴别

    刀具的正确使用首先要会鉴别刀具，总结以下几条为下面的刀具选用做一下参考。

      任何刀具都有其适用范围，都不会是万能的。好的刀具应该具有如下特点：

      1   良好的外观（刀具表面光亮，刃口锋利，如有涂层涂层应均匀）；

      2   良好的制造工艺性能（在40倍放大镜下观察刀刃无崩口、微观裂纹）；

      3   良好的切削性能（包括对某种特定材料粗加工效率高、精加工已加工表面质量高，切削轻快声音小等）；

      4   良好的性价比（包括刀具寿命长，单支去除量大等）；

      5   良好的稳定性（每只刀之间一致性好）。

      三、  刀具磨损和刀具耐用度

    3.1  刀具的磨损

       铣削加工产生刀具磨损过程分为三个阶段：

      a  初期磨损阶段  新刃磨的刀具刀面存在粗糙不平之处以及显微裂纹、氧化等缺陷，切削刃比较锋利，接触面较小，压应力较大。因此，这一阶段磨损较快。

      b  正常磨损阶段  经过初期磨损后，刀具毛糙表面已经磨平，进入正常磨损阶段，这个阶段磨损比较缓慢均匀，随时间延长而成近似的正比例增加。因此，这一阶段时间较长。

      c   急剧磨损阶段  当磨损带宽度增加到一定限度后，加工表面变得粗糙，切削力与切削温度迅速升高，磨损速度增加很快，以致刀具损坏而失去切削能力。生产中为了合理使用刀具，保证加工质量，应当避免达到这个磨损阶段。在这个阶段到来之前，就要及时换刀。

      刀具的磨钝标准就是刀具磨损到一定限度不能继续使用，这个磨损限度称为磨钝标准。

   3.2  刀具的耐用度 

      刀具耐用度  从开始切削一直到磨损量达到刀具磨钝标准所经过的总切削时间。

刀具的寿命不能片面的只提使用时间越长越好，而是达到一定的程度保证加工质量，及时更换刀具，刀具可以复磨几次来延长刀具的使用总体时间。

    3.3  刀具的磨损形式

       刀具作为生产消耗品，切削过程中刀具的前刀面和后刀面经常要与切屑和工件接触，产生剧烈摩擦，同时接触区内有相当高的温度和压力。因此前刀面和后刀面会发生磨损。其磨损的形式有三种：

    a   前刀面磨损  切削塑性材料时，切屑与前刀面相互接触，以形成月牙洼磨损为主。

    c   后刀面磨损  切削脆性材料时，切屑与前刀面接触长度短，而相对刀刃钝圆使后刀面磨损较大

    c   边界磨损   切削钢料时，常在主切削刃

    刀具磨损的原因

由于工件、刀具材料和切削条件变化很大，刀具磨损形式也各不相同。正常磨损主要是机械磨损和热、化学磨损。

   3.4  刀具的破损形式

      硬质合金刀具主要的破损形式分为脆性破损和塑性破损

      a   崩刃   在切削刃上产生小的缺口，尺寸与进给量相当或者稍大一些，刀刃还能继续切削。

      b   碎断   在切削刃上发生小块碎裂或大块断裂，不能正常切削。

      c   剥落   在前、后刀面上几乎平行于切削刃而剥下一层碎片，经常连切削刃一起剥落，尤其是当刀具有切屑粘连在前刀面上再切入的时候，更明显。

      d  裂纹破损   在较长时间断续切削时，由于疲劳而引起裂纹的。有因热冲击而引起热裂纹，或机械冲击引起的机械裂纹。当这些裂纹不断扩展合并，就会引起切削刃的碎裂或断裂。

      e   塑性破损   在高温和高压的作用下，在刀具的前、后刀面和工件的接触层上，刀具表层材料发生塑性流动而丧失切削能力。

刀具的破损形式是典型的随机现象，硬质合金材料为粉末冶金烧结而成，内部含有随机分布的微观缺陷和夹杂物，在不同的切削条件下，刀具可能因不断受到大小和位置不同的冲击载荷的作用而破坏。

    3.5  如何减少刀具磨损

       a    刀具的安装应保证刀夹清洁无异物，确保刀具的安装精度；

       b    选择刀具时，尽可能选用刚性好（大直径或柄径）的刀具；

      c    刀具安装时，悬出长度应尽可能短；

      d    刀具在开始使用时，首先应进行低速磨合，速度一般掌握在正常速度的50%；

      e    粗加工时，应尽可能采用顺铣；

      f    加工过程中，遇振动加剧，应及时暂停，降低转速、走刀速度；

      g    使用切削液，充分冷却、润滑，不可中途加注或关闭；

      h    及时清理切削区域的切屑。

    四  制定合理的切削用量

      合理的切削用量，就是在充分利用刀具的切削性能和机床性能（功率、扭矩），在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。

单位切削量=切削（吃刀）深度aP X切削宽度（路径间距）ac X走刀速度f

切削加工一般分为粗加工、半精加工和精加工。

粗加工时，尽可能切除全部余量。余量大时，确定切削用量要考虑机床功率和刀具强度，避免引起大的震动，而使刀具受到大的冲击而折断。

精加工时，主要考虑加工精度和表面粗糙度的限制。不能达到要求时，要考虑增加半精加工序。使精加工的之前的余量均匀，从而达到满意的效果。

确定切削用量要考虑机床功率和刀具强度，以及工艺系统刚性。

提高切削用量的途径：

1   采用切削性能更好的刀具材料；

2   改善工件材料的加工性；

3   改进刀具结构和选用合理的刀具几何角度；

4   提高刀具的刃磨和制造质量；

5   采用性能更优良的切削液和高效率的冷却方法。

    五  刀具的选用

5.1   材料的切削加工性

切削加工性是指工件材料切削加工的难易程度。如粗加工时，要求刀具的磨损慢和加工效率高；而在精加工时，则要求工件有高的精度和较小的表面粗糙度。

    5.2 涂层刀具

涂层刀具是在韧性较好的硬质合金基体上，涂覆一薄层耐磨性高的难熔金属化合物而获得的。常用的硬质合金涂层材料有TiC、TiN、AlTiNC、Al2O3等。从而使涂层刀具具有比基体高的多得硬度。涂层具有高的抗氧化性能和抗粘结性能，因而有高的耐磨性和抗月牙洼磨损能力。涂层具有低的摩擦系数，可降低切削时的切削力及切削温度，可大大提高刀具耐用度。

       AlTiNC、Al2O3涂层刀具不适合加工铝及其铝合金制品，涂层中含有Al与工件材料中的Al存在亲和力，涂层很容易破坏掉。

各种涂层性能对比

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