一、刀具材料應具備的基本性能

刀具材料的選擇對刀具壽命、加工效率、加工質量和加工成本等的影響很大。刀具切削時要承受高壓、高溫、摩擦、沖擊和振動等作用。因此，刀具材料應具備如下一些基本性能：

(1) 硬度和耐磨性：刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上，刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。

(2) 強度和韌性：刀具材料應具備較高的強度和韌性，以便承受切削力、沖擊和振動，防止刀具脆性斷裂和崩刃。

(3) 耐熱性：刀具材料的耐熱性要好，能承受高的切削溫度，具備良好的抗氧化能力。

(4) 工藝性能和經濟性：刀具材料應具備好的鍛造性能、熱處理性能、焊接性能；磨削加工性能等，而且要追求高的性能價格比。

二、刀具材料的種類、性能、特點及應用

涂層刀具材料的性能和特點及刀具的應用：

   對刀具進行涂層處理是提高刀具性能的重要途徑之一。涂層刀具的出現，使刀具切削性能有了重大突破。涂層刀具是在韌性較好刀體上，涂覆一層或多層耐磨性好的難熔化合物，它將刀具基體與硬質涂層相結合，從而使刀具性能大大提高。涂層刀具可以提高加工效率、提高加工精度、延長刀具使用壽命、降低加工成本。新型數控機床所用切削刀具中有80％左右使用涂層刀具。涂層刀具將是今后數控加工領域中最重要的刀具品種。

⑴ 涂層刀具的種類 ：

   a、根據涂層方法不同：

   涂層刀具可分為化學氣相沉積(CVD)涂層刀具和物理氣相沉積(PVD)涂層刀具。涂層硬質合金刀具一般采用化學氣相沉積法，沉積溫度在1000℃左右。涂層高速鋼刀具一般采用物理氣相沉積法，沉積溫度在500℃左右；根據涂層刀具基體材料的不同，涂層刀具可分為硬質合金涂層刀具、高速鋼涂層刀具、以及在陶瓷和超硬材料(金剛石和立方氮化硼)上的涂層刀具等。

   b、根據涂層材料的性質：

   涂層刀具又可分為兩大類，即“硬”涂層刀具和 ‘軟”涂層刀具。“硬”涂層刀具追求的主要目標是高的硬度和耐磨性，其主要優點是硬度高、耐磨性能好，典型的是TiC和TiN涂層。“軟”涂層刀具追求的目標是低摩擦系數，也稱為自潤滑刀具，它與工件材料的摩擦系數很低，只有0.1左右，可減小粘接，減輕摩擦，降低切削力和切削溫度。

⑵ 涂層刀具的特點

   a、力學和切削性能好：涂層刀具將基體材料和涂層材料的優良性能結合起來，既保持了基體良好的韌性和較高的強度，又具有涂層的高硬度、高耐磨性和低摩擦系數。因此，涂層刀具的切削速度比未涂層刀具可提高2倍以上，并允許有較高的進給量。涂層刀具的壽命也得到提高。

   b、通用性強：涂層刀具通用性廣，加工范圍顯著擴大，一種涂層刀具可以代替數種非涂層刀具使用。

   c、涂層厚度：隨涂層厚度的增加刀具壽命也會增加，但當涂層厚度達到飽和，刀具壽命不再明顯增加。涂層太厚時，易引起剝離；涂層太薄時，則耐磨性能差。

   d、 重磨性：涂層刀片重磨性差、涂層設備復雜、工藝要求高、涂層時間長。

   e、涂層材料：不同涂層材料的刀具，切削性能不一樣。如：低速切削時，TiC涂層占有優勢；高速切削時，TiN 較合適。

⑶ 涂層刀具的應用：

   涂層刀具在數控加工領域有巨大潛力，將是今后數控加工領域中最重要的刀具品種。涂層技術已應用于立銑刀、鉸刀、鉆頭、復合孔加工刀具、齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀、成形拉刀及各種機夾可轉位刀片，滿足高速切削加工各種鋼和鑄鐵、耐熱合金和有色金屬等材料的需要。