刀具材料的選擇需要考慮刀具種別、機床及切削條件、被加工材料及硬度等因素。隨著數(shù)控機床、中硬材料切削及高強鋼的大量應用,對切削刀具的性能要求越來越高,刀具必須具備更高的硬度、紅硬性、耐磨性及韌性。一般來講,對于要求高耐磨、高韌性的刀具,如遐齡命絲錐、拉刀、單齒薄刃刀具等,可選擇高碳高釩粉末高速鋼,典型牌號有M3-PM、M4-PM、M61-PM等;對于要求高速切削、高熱硬性、遐齡命的刀具,如齒輪滾刀、插齒刀、數(shù)控機床用各類銑刀,可選擇高釩高鈷粉末高速鋼,典型牌號有ASP2015、ASP2030、ASP2060等。
鎢鋼、硬質合金、VIKING、工具鋼、這些碳化物對高速工具鋼的性能影響很大,特別是二次碳化物,其對鋼的奧氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影響。碳化物的數(shù)量、類型與鋼的化學成分有關,而碳化物的顆粒度和分布則與鋼的變形量有關。
鎢、鉬是高速工具鋼的主要合金元素,對鋼的二次硬化和其他性能起重要作用。V4、高速鋼、、鉻對鋼的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用,對二次硬化也有一定的作用。釩對鋼的二次硬化和耐磨性起重要作用,但降低可磨削性能。
脫碳敏感性
工具表面發(fā)生脫碳,將使表面層硬度降低,因此要求工鋼的脫碳敏感性低。在相同的加條件下,鋼的脫碳敏感性取決于其化學成分。
熱處理變形性
工具在熱處理時,要求其尺寸和外形穩(wěn)定。
耐削性
對于制造刀具和量具用鋼,要求具有良好的磨削性。鋼的磨削性與其化學成分有關,特別是釩含量,如果釩質量分數(shù)不小于0.50%則磨削性變壞。