超細晶粒硬質合金刀具在加工耐熱合金鋼中的應用
創新論壇
作者：林海燕
摘 要 超細晶粒硬質合金是一種高硬度、高強度和高耐磨性兼備的硬質合金，它的WC粒度一般為0.2～1.0m以下，大部分在0.5m以下，是普通硬質合金WC粒度的幾分之一到幾十分之一，具有硬質合金的高硬度和高速鋼的強度。
關鍵詞 超細晶粒 防粘接 延伸應用領域
中圖分類號：TG15 文獻標識碼：A
超細晶粒硬質合金由於晶粒很細，故其刀具刃口可以磨得非常鋒利，刃麵粗糙度可以很小，因此適合於製造精密刀具，如拉刀、精密滾刀等。
超細晶粒硬質合金由於強度很高，用其製造的刀具可在50-60m/min下的較低速度進行切削（一般的硬質合金刀具在低速切削時粘結磨損大，易崩刃），對於切斷和端麵切削這些切削速度變化範圍很寬的加工是很適宜的。在自動車床上加工時，超細晶粒合金刀具的性能可靠，是目前用於自動車床上較理想的刀具材料。
下麵以超細晶粒硬質合金YS2，YM051，YM052等刀具牌號為例，闡述在加工耐熱合金鋼生產中的一些應用。
YS2硬質合金YS2硬質合金是株洲硬質合金廠生產的一種超細晶粒硬質合金，其性能相當於ISO標準中的K30，它的WC晶粒尺寸小於0.5?em，硬度為91.5HRA，抗彎強度達2200MPa，在800℃時的高溫硬度為930HV，比一般YG類硬質合金高出200～300HV。
在加工K3鎳基鑄造合金的外圓時，在相同切削用量v=5～6m/min，f=0.5mm/r，ap=0.1mm的條件下，YG8的磨損為0.5mm左右，YS2為0.25mm；在後刀麵磨損量同為0.3mm時，YS2的刀具耐用度為15min，而YG8或YG8W的刀具耐用度還不到5min。
YM係列硬質合金YM051、YM052、YM053是上海硬質合金廠生產的一種超細晶粒硬質合金，它的WC平均晶粒尺寸為0.4～0.5?em，1?em以下的占95%以上，硬度大於92.5HRA，抗彎強度在1600MPa以上。YM051、YM052的通用性很強，既能加工鋼材，又能加工鑄鐵，對耐熱合金鋼如鐵基、鎳基高溫合金、鈦合金、耐熱不鏽鋼等難加工材料的加工效果尤為顯著，YM053則主要用於加工各種鑄鐵。
在車削GH132鐵基耐熱合金鋼（?o62～?o400mm）端麵時，在相同切削用量n1 = 45r/min，ap1=1.Omm，f = 0.15mm/r的條件下，刀具走一刀後的磨損量分別是YM051為0.1mm，YS2為0.21mm，YG8為0.35mm；當n2=60r/min，ap和?o值不變時，則分別為0.1mm，0.25mm，0.27mm。在車削其外圓時，用同一切削用量n=20r/min，ap=0.8，f=0.07mm/r，並在采用切削液的條件下，原來使用的高速鋼車刀每刃磨一次隻能加工一件，還保證不了錐度；用YG8車刀容易產生崩刀，每次刃磨也隻能加工一件；而采用YS2或YM052車刀，每次刃磨後可加工2～3件，並能較好地保證工件的錐度和表麵粗糙度。