在現(xiàn)代機(jī)械加工中，刀具材料以硬質(zhì)合金和高速鋼用得最多黄惭，幾乎各占一半符殊。高速鋼的發(fā)明和應(yīng)用，已有整整一個(gè)世紀(jì)的歷史偶屯，硬質(zhì)合金則已有半個(gè)世紀(jì)光丢。但二者均研制出許多新品種，其性能不斷提高，在機(jī)械加工中發(fā)揮著重要作用镰掐。添加稀土元素的硬質(zhì)合金則是刀具材料新品種之一孕序。稀土元素是指化學(xué)元素周期表中原子序數(shù)57～71(從La到Lu)，再加上21和39(Sc和Y)炸诚，共17個(gè)元素递市。將某些稀土元素，以一定方式碗屏，微量添加到傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金牌號(hào)中唁情，即可有效地提高它們的機(jī)械性能與切削性能。我國(guó)稀土元素資源豐富甫匹，對(duì)稀土硬質(zhì)合金的研究開(kāi)發(fā)甸鸟，領(lǐng)先于其他國(guó)家。已研制出下列牌號(hào)的刀具用稀土硬質(zhì)合金：YG8R(相當(dāng)于ISOK30級(jí)別)兵迅、YG6R(K20)抢韭、YW1R(M10)、YW2R(M20)恍箭、YT5R刻恭、YT14R(P20)、YT15R(P10)扯夭、YS25R(P25)鳍贾。還有礦山、地質(zhì)工具牌號(hào)YG11CR勉抓。作者對(duì)上述P類(lèi)贾漏、M類(lèi)、K類(lèi)稀土硬質(zhì)合金的切削性能均作了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究藕筋，并探討了它們的切削機(jī)理键腹。

稀土硬質(zhì)合金的機(jī)械、物理性能

　　在YG8蒂抒、YT14溪客、YW1硬質(zhì)合金中添加了Ce、Y等稀土元素后先兆，形成了稀土硬質(zhì)合金YG8R肢箕、YT14R、YW1R爵例。YG8R主要用于鑄鐵和有色金屬的粗加工牲支；YT14R主要用鋼材的半精加工；YW1R則為通用牌號(hào)豌淹，可用于各種工件材料的半精加工窥血。

　　經(jīng)過(guò)測(cè)試婶耕，添加稀土元素后硬質(zhì)合金的組織比較致密；室溫硬度和高溫硬度有所改善牢辣；斷裂韌性和抗彎強(qiáng)度顯著提高赖厅，分別提高20%和10%以上。

稀土硬質(zhì)合金的耐磨損和使用壽命試驗(yàn)

　　通過(guò)試驗(yàn)我們知道晾咪，與無(wú)稀土元素的原刀片相比收擦，YG8R、YT14R谍倦、YW1R刀片的耐磨性和使用壽命均有不同程度的提高塞赂。

　　我們還進(jìn)行了稀土硬質(zhì)合金的抗沖擊試驗(yàn)，用YG8R剂跟、YT14R减途、YW1R等添加稀土元素的硬質(zhì)合金刀片酣藻，與未添加稀土元素的YG8曹洽、YT14、YW1刀片辽剧，車(chē)削花鍵軸鋼件送淆，便刀尖受沖擊，直至刀尖破損為止怕轿。經(jīng)多次重復(fù)試驗(yàn)偷崩，在刀尖破損前，YG8R撞羽、YT14R欣挠、YW1R刀片所能承受的沖擊次數(shù)分別比YG8、YT14蚀攘、YW1刀片提高1～2倍以上怕枣。

稀土硬質(zhì)合金的切削力試驗(yàn)

　　用添加稀土元素的硬質(zhì)合金刀片YT14R、YW1R車(chē)削45#鋼(HB200)嘴略，與YT14庸既、YW1刀片對(duì)比。用三向電阻式測(cè)力儀卑蚓，測(cè)量并記錄三向切削力：主切削力Fc技熊，切深方向切削力Fp，進(jìn)給方向切削力Ff径泉。在多次改變切削參數(shù)的情況望吧，得出的統(tǒng)計(jì)結(jié)果是：YT14R、YW1R刀片的Fc缰兄，分別比YT14俊炒、YW1刀片減小5%左右菌劲，而它們的Fp與Ff則比YT14、YW1刀片減小10%～15%以上子姜。

主切削力的試驗(yàn)公式為：

　　YT14R車(chē)削45#鋼Fc=2059ap0.89f0.84N

　　YT14車(chē)削45#鋼Fc=2104ap0.86f0.80N

　　YW1R車(chē)削45#鋼Fc=1771ap0.98f0.79N

　　YW1車(chē)削45#鋼Fc=2196ap1f0.87N

切削機(jī)理

　　稀土元素存在于(W,Ti)C或(W,Ti,Ta,Nb)C固溶體中祟绊，能強(qiáng)化硬質(zhì)相；并能抑制WC晶粒不均勻長(zhǎng)大哥捕，使之趨向均勻牧抽，平均晶粒尺寸有所減小。少量稀土元素還固溶在粘結(jié)相Co中遥赚，使粘結(jié)相得到強(qiáng)化扬舒。稀土元素富集在WC/Co的相界面處及(W,Ti)C/(W,Ti)C等相界面間，常與雜質(zhì)S凫佛、O等化合形成RE2O2S等化合物讲坎，改善了界面上潔凈狀況并提高了硬質(zhì)相與粘結(jié)相的潤(rùn)濕性。由此愧薛，稀土硬質(zhì)合金的沖擊韌性晨炕、抗彎強(qiáng)度及工作時(shí)的抗沖擊能力明顯得到提高。其硬度毫炉、耐磨性及刀具表面上抗擴(kuò)散和抗氧化的能力亦有一定提高瓮栗。

　　經(jīng)過(guò)電鏡測(cè)試，還發(fā)現(xiàn)稀土硬質(zhì)合金刀片在切削時(shí)表層有富鈷現(xiàn)象垄套，故能降低切屑番链、工件與刀具間的摩擦系數(shù)，從而可以降低切削力沦浆。

　　稀土元素在自然界蘊(yùn)藏豐富蝉齐，價(jià)格不高，添加在硬質(zhì)合金中可以明顯地提高機(jī)械将盾、物理性能和使用性能多梅，故有廣闊的應(yīng)用前景。

應(yīng)用實(shí)例

　　1.北京建筑機(jī)械廠用YT14R和YT14硬質(zhì)合金車(chē)削45#鋼軸(調(diào)質(zhì)键羡，硬度HB250)锚拳，切削速度v=60m/min，切削深度ap=0.5mm慰奉，進(jìn)給量f=0.51mm/r销泽。YT14R的使用壽命比YT14提高2倍，且已加工表面質(zhì)量略有改善

　　2.北京內(nèi)燃機(jī)總廠采用YT14R和YT14硬質(zhì)合金刀具車(chē)削45#凸輪軸(調(diào)質(zhì)证森，HRC28～32)辰令，v=92m/min，ap=3mm节值，f=0.6mm/r徙硅。YT14R平均能加工80～100件榜聂，而YT14只能加工40～50件。且YT14R打刀現(xiàn)象少于YT14嗓蘑。

　　3.北京內(nèi)燃機(jī)總廠用YW1R和YW1硬質(zhì)合金車(chē)削45#凸輪軸(調(diào)質(zhì)须肆，HRC28～32)，v=92m/min桩皿，ap=3mm豌汇，f=0.6mm/r。YW1R平均能加工60～70件泄隔，無(wú)打刀現(xiàn)象拒贱，而YW1只能加工30～32件，且有時(shí)打刀佛嬉。

　　4.中國(guó)航天工業(yè)總公司五院第502研究所采用YW1R和YW1刀具車(chē)削不銹鋼1Cr18Ni9Ti(抗拉強(qiáng)度sb=0.55GPa)和高溫合金GH3128(sb=0.84GPa)逻澳，v=30～60m/min，ap=0.7～1.5mm暖呕，f=0.08mm/r士敬。YW1R的使用壽命為YW1的2倍以上，YW1的加工表面粗糙度為Ra=3.2mm的闹，YW1R為Ra=1.6mm博旬。

　　5.北京第一機(jī)床廠用YG8R和YG8硬質(zhì)合金車(chē)削灰鑄鐵HT200(硬度HB170～180)，v=80m/min翼养，ap=2mm，f=0.3mm/r波寓。YG8R的使用壽命為YG8的1.5～2倍缘嗦，且抗沖擊性能有所改善。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開(kāi)資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)报逛，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享烦草，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，也不構(gòu)成任何其他建議任疤。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布幽摔、編輯整理上傳，對(duì)此類(lèi)作品本站僅提供交流平臺(tái)丙图，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)刮便。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片绽慈、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題恨旱，請(qǐng)第一時(shí)間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容坝疼，以保證您的權(quán)益搜贤！聯(lián)系電話(huà)：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn谆沃。