刀具材料的選擇需要考慮刀具種別、機(jī)床及切削條件、被加工材料及硬度等因素。隨著數(shù)控機(jī)床、中硬材料切削及高強(qiáng)鋼的大量應(yīng)用,對(duì)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(duì)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(hào)有M3-PM、M4-PM、M61-PM等;對(duì)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(jī)床用各類銑刀,可選擇高釩高鈷粉末高速鋼,典型牌號(hào)有ASP2015、ASP2030、ASP2060等。
鎢鋼、硬質(zhì)合金、VIKING、工具鋼、這些碳化物對(duì)高速工具鋼的性能影響很大,特別是二次碳化物,其對(duì)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(xué)成分有關(guān),而碳化物的顆粒度和分布則與鋼的變形量有關(guān)。
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(xué)成分。
熱處理變形性
工具在熱處理時(shí),要求其尺寸和外形穩(wěn)定。
耐削性
對(duì)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(xué)成分有關(guān),特別是釩含量,如果釩質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于0.50%則磨削性變壞。
高速鋼材料按制造工藝可分為熔煉高速鋼及粉末冶金高速鋼。自二十世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)高速鋼以來,對(duì)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展起到了重要作用??梢哉f沒有高速鋼(M2高速鋼),就沒有現(xiàn)代的金屬加工業(yè)。盡管六十年代起,硬質(zhì)合金等材料崛起,但是對(duì)于制造形狀復(fù)雜、磨削困難的刀具,如拉刀、剃齒刀、插齒刀等,高速鋼始終處于主導(dǎo)地位。特別是要求刀具具備高韌性時(shí),就非高速鋼莫屬了。