加工高硬度軋輥的刀具材料

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1、加工高硬度軋輥的刀具材料隨著軋制技術(shù)的發(fā)展及市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，不論熱軋或冷軋，對(duì)軋輥的質(zhì)量要求都很嚴(yán)格，其主要性能要求有強(qiáng)度、硬度、耐熱性及耐用性，還必須有一定的沖擊韌性，軋輥工作層本身硬度很高，所以在對(duì)軋輥輥身進(jìn)行車削加工時(shí)，對(duì)刀具的要求更為嚴(yán)格，隨著切削技術(shù)的發(fā)展，刀具材料已經(jīng)從20世紀(jì)初的高速鋼，硬質(zhì)合金發(fā)展到現(xiàn)在的陶瓷刀具，超硬刀具材料等，耐熱溫度已有500℃~600℃提高到1200℃以上，使切削加工生產(chǎn)率在不到100年時(shí)間內(nèi)提高了100多倍，因此可以說刀具材料的發(fā)展歷程實(shí)際上反映了切削軋輥技術(shù)的發(fā)展史；以下資料由華菱超硬刀具研發(fā)部提供：一、硬質(zhì)合金刀具材料：隨著國(guó)

2、內(nèi)鋼材產(chǎn)量的逐年增加，使得軋輥的生產(chǎn)比例不斷增加，有的品種軋輥輥身的硬度都在HSD75以上，剛開始加工鑄鐵軋輥常用的刀具是硬質(zhì)合金，常用刀具牌號(hào)有YG6，YG6X，但由于材質(zhì)的特性，其硬質(zhì)合金刀體自身的硬度在HSD100左右，由于被加工件要與刀塊之間存在一定的落差方可進(jìn)行加工，因此其適應(yīng)的加工范圍即為硬度較低的球墨鑄鐵（HSD70以下）；如使用普通的硬質(zhì)合金刀具加工高硬度的軋輥表面，由于軋輥和刀具的硬度落差很大，反應(yīng)出來的問題就是刀具偏軟，不耐磨，盯不住刃，不但轉(zhuǎn)數(shù)上不去，還需要頻繁換刀，磨刀；如果加工硬度達(dá)到HSD85左右的軋輥，就幾乎無法加工。2二、陶瓷刀具材料：由于

3、軋輥輥身硬度高，硬質(zhì)合金刀具不能勝任，之后又采用陶瓷刀具加工軋輥，陶瓷刀片具有很好的硬度和耐磨性，良好的熱化學(xué)穩(wěn)定性，抗氧化能力均優(yōu)于硬質(zhì)合金，適合高硬度材料的加工，但陶瓷刀具對(duì)沖擊和震動(dòng)載荷比較敏感，所以車床必須要有良好的剛性，足夠的功率和轉(zhuǎn)速，陶瓷刀具的缺點(diǎn)是脆性大，橫向斷裂強(qiáng)度低，承受沖擊載荷能力弱，所以在切削硬度低于HRC55以下和采用小進(jìn)給量時(shí)，陶瓷刀具是較好的選擇，但軋輥毛坯一般伴隨著氣孔，沙眼，包砂等鑄造缺陷，使用陶瓷刀具時(shí)會(huì)容易崩刀。3三、立方氮化硼刀具材料：采用立方氮化硼整體聚晶刀具加工軋輥，立方氮化硼刀具具有較好的切削性能，較好的硬度，抗斷裂性和耐磨性

4、，刀具能夠大幅度的提高高硬度軋輥輥身表面的切削效率，尤其是非金屬粘合劑立方氮化硼刀具，其硬度和抗沖擊強(qiáng)度能勝任軋輥的粗車和精車工序，目前被廣泛應(yīng)用于高硬度軋輥切削中，譬如立方氮化硼刀片BN-K1材質(zhì)，其適合高硬度高合金鑄鐵軋輥的加工，而BN-S20材質(zhì)比較適合熱處理后鍛鋼軋輥的加工，具體刀具牌號(hào)的詳細(xì)介紹請(qǐng)見下文。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，按照軋輥的肖氏硬度來選擇刀具材料，低于HSD70的熱軋輥或其他非工作輥，可以用硬質(zhì)合金刀具YG6，YG6X材質(zhì)進(jìn)行切削。四、高硬度鑄鐵軋輥的加工對(duì)于HSD75以上的鑄鐵類軋輥加工，因軋輥硬度較高，軋輥毛坯一般伴隨著氣孔，沙眼，包砂等鑄造缺陷，對(duì)刀片的抗

5、沖擊性、耐高溫、耐磨損性能要求很高；目前，加工此類軋輥常用立方氮化硼刀片牌號(hào)為BN-K1。此牌號(hào)保持了立方氮化硼刀具硬度及耐磨性能優(yōu)異之外，抗沖擊韌性較好，不宜崩損，可對(duì)軋輥拉荒粗車，能承受較大的切削深度，金屬切除率高。BN-K1材質(zhì)刀片加工鑄鐵軋輥的案例如下：5以鎳鉻合金鑄鐵軋輥加工為例（如圖）軋輥硬度：HSD80刀具牌號(hào)：BN-K1切削參數(shù)：ap=4mmFr=1mm/rVc=55m/min切削方式：干式切削。BN-K1與陶瓷刀片的效果對(duì)比如下圖：五、高硬度鍛鋼冷軋輥的加工：鍛鋼冷軋輥的切削特點(diǎn)不同于澆鑄軋輥，而且鍛鋼冷軋輥相對(duì)熱軋輥來講，硬度更高，所以車削時(shí)更困難，只

6、有合理的選擇刀具才能保證工件的質(zhì)量和加工效率。如加工熱處理后的GCr15滾動(dòng)軸承鋼軋輥時(shí)，常用刀具牌號(hào)為BN-S20的立方氮化硼刀片，其刀片采用非金屬粘合劑和立方氮化硼精粉制成，其沿襲BN-K1牌號(hào)刀具韌性的同時(shí)，特別針對(duì)長(zhǎng)鐵屑材料鍛鋼冷軋輥研制，在加工鍛鋼冷軋輥時(shí)，耐磨性能是普通立方氮化硼刀片壽命的3倍左右。加工高速鋼軋輥（如圖）：硬度：HSD90刀具牌號(hào)：BN-S20切削參數(shù)：Fr=0.2mm/rVc=50m/min切削方式：干式切削。BN-S20與硬質(zhì)合金刀片的效果對(duì)比如下：8六、BN-S20材質(zhì)刀具加工鍛鋼冷軋工作輥的切削參數(shù)：（1），以加工瑞典鍛鋼冷軋輥（硬度H

7、RC67）為例：切削深度4-7mm，線速度90m/min;壽命是國(guó)外某品牌立方氮化硼刀片壽命的2.5倍。（2），車削修復(fù)9Cr2Mo冷軋工作輥時(shí)，采用BN-S20牌號(hào)，同樣可以取得很好的效果，刀片壽命是國(guó)內(nèi)立方氮化硼刀片壽命的4倍以上，且在車削修復(fù)冷軋輥時(shí)，遇到皸裂部位不崩刀，保證了立方氮化硼刀片使用的安全性和經(jīng)濟(jì)性。（3）修復(fù)冷軋輥：遇到皸裂部位時(shí)BN-S20牌號(hào)不崩刀，保證了CBN刀具使用的安全性和經(jīng)濟(jì)性。（4）堆焊軋輥車削：BN-S20牌號(hào)刀片可用于加工鎳基合金堆焊，鈷基合金堆焊軋輥。七、華菱超硬刀具針對(duì)軋輥材質(zhì)及其工作