刀具行业报告：超硬刀具（22页）

按照刀具材料不同，目前工业切削刀具可以主要分为高速钢、硬质合金、陶瓷以 及超硬材料四类产品。 机械加工早期主要采用高速钢刀具；随后，以硬质合金和陶 瓷刀具为代表的新型材料刀具开始逐步替代原有高速钢刀具。随着产业升级与技术进 步，超硬材料刀具开始广泛应用于工业加工，并在部分领域替代硬质合金和陶瓷刀具。超硬刀具属于机械加工中用于切削、切割、磨削、铣削等工艺的高效加工工具， 属于工业刀具的一部分，被誉为“工业的牙齿”。刀具的性能， 很大程度上决定了工 业加工能力与生产效率。随着社会的发展，机械加工工件的结构愈发复杂，下游产品 市场需求不断扩大，加工技术进入“高速、高效、复合、环保” 的发展新阶段。同 时， 不断涌现的难加工材料如硬质金属、 陶瓷、复合材料等，对加工刀具的性能提 出了更高的要求，也加快了加工刀具的损耗速度。CBN 兼具硬度、耐磨性、稳定性及高热导率等性能，但强度及韧性较低。CBN 刀具有聚晶烧结块和复合刀片两种，FD、DLS-F、LDP-J-CF、CBNY 等即为我国研 发的复合刀片牌号。此类刀具适用于加工高硬度淬火钢、高温合金等，但因容易产生 严重的积屑瘤会导致表面质量恶化，一般不适于加工塑性大的钢铁金属和镍基合金、 铝合金及铜合金。同时由于 CBN 脆性大，不宜低速切削，通常采用负前角高速切削 以发挥其在高温时的硬度优势。刀具材料的切削性能和零件材料的切削加工性能以及加工条件为决定刀具选择 的关键因素。主要遵循原则为：（1）加工普通工件材料时，一般选用普通高速钢与硬 质合金，加工难加工材料时，可选用高性能和新型刀具材料牌号，只有在加工高硬材 料或精密加工中常规刀具材料难以胜任时，才考虑用超硬材料立方氮化硼和金刚石。 （2）由于任何刀具材料在强度、韧性和硬度耐磨性两者之间总是难以完全兼顾的， 在选择刀具材料牌号时，根据零件材料切削加工性和加工条件，通常先考虑耐磨性， 崩刃问题尽可能用最佳几何参数解决，如果因刀具材料性脆还要崩刃，再考虑降低耐 磨性要求，选强度和韧性较好的牌号。一般来说，低速切削时，切削过程不平稳，容 易产生崩刃现象，宜选强度和韧性好的刀具材料，高速切削时，高的切削温度对刀具 材料的磨损影响最大，应选择耐磨性好的刀具材料牌号。