按材料不同,刀具可分为高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具等,国内硬质合金刀具占比约为 53%。刀具 在切削过程中需承受不同的压力、冲击力和热载荷。通常而言,刀具硬度越高切削速度越快,但冲击韧性相对 越差,因此需根据加工场景选择不同的刀具材料,以匹配适合的刀具硬度与冲击韧性。硬质合金刀具具备良好 的综合性能,其切削速度是高速钢切削速度的 4 倍以上,广泛应用于钢、不锈钢、铸铁、有色金属等材料的加 工,2018 年在我国切削刀具中占比为 53%,明显高于传统高速钢刀具的 21%。
不同材料刀具适用于不同材料工件,普通钢和铸铁加工量下滑,难切削材料和碳纤维复合材料加工量增多。 目前被加工工件材料主要有普通钢、铸铁、不锈钢/耐热钢/钛合金等难切削材料、铝(镁)合金以及碳纤维复合材 料等。通过近两届切削刀具用户调查分析报告的对比数据可知,普通钢及铸铁的加工量呈下滑趋势,两者占比 总体下降近 10%。难切削材料的加工量上升,占比达 23%,反映出被加工材料的复杂化。铝(镁)合金则基本持 平,占比为 18%。碳纤维复合材料加工量呈现倍增的形式,由 2%上升至 9%,主要得益于近年来航空航天、船 舶及核工业等行业的突飞猛进,传统材料难以满足其性能要求,碳纤维复合材料得到大量的应用。难切削材料 增多带动陶瓷和超硬刀具使用量增加。通过近三届的对比数据来看,硬质合金刀具使用量始终维持在 50%以上, 而高速钢刀具使用量下降明显。陶瓷刀具由于其硬度大大高于前两种刀具,且切削速度快、寿命长,主要用于 加工硬质合金刀具不能加工的高硬材料,占比提升至 8%。立方氮化硼具有很高的硬度和耐磨性,其硬度仅次于 金刚石,此外还有优良的化学稳定性及高温下的热稳定性;金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐 磨性好等特性,两者均适合切削高硬度及难加工材料,占比分别提升至 8%和 6%。
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