切削刀具选择指南：黑色金属与有色金属

金属加工材料是黑色金属还是有色金属是否重要？最重要的因素是了解任何材料如何与您的机器中的切削工具一起使用——这很重要，找到具有冶金知识的工具制造商。了解您需要了解的有关加工金属类型的主要差异的信息。

询问任何机械师来定义“黑色金属”这个词，你可能会听到相同的答案：黑色金属是生锈的——碳钢、铸铁、工具钢等等。这种说法虽然正确，但并不完整，因为冶金学的定义更加具体，涵盖的金属范围更广。

“简单地说，黑色金属材料含有铁，”肯纳金属美洲知识中心项目经理 Aaron Schade 说。 “因此，这当然包括铸铁和钢，但您也会关注通常不会生锈的金属，例如不锈钢和大多数高温合金。”

但换个角度看，有色金属材料组包括铝、铜、黄铜、塑料和复合材料，任何不属于这一组的材料都可以归类为黑色金属材料。但无论是黑色金属还是有色金属，它们都包含种类繁多的材料，需要各种不同的设计特征、速度和进给，Schade 解释道。

纯粹主义者可能会争辩说，许多铝合金，甚至一些铜和青铜因此都是含铁的，因为它们也含有少量的铁。但这可能过于简单化了。 Schade 指出，这不仅仅是铁是否存在：而是铁的含量。

有色金属根本不含铁基或大量铁。例如，316 不锈钢含有大约 62% 到 72% 的铁； Inconel 718 是镍基合金，但仍含有 17% 的铁，而 6061-T6 铝最多仅含有 0.7% 的铁。这就是为什么 Schade 说很难就这样一个技术性很强的话题做出全面的陈述。

“更重要的是确定哪些工具最适合给定材料，无论其命名如何，”Schade 说。

Kennametal 材料分析经理 Binky Sargent 对此表示赞同。 “无论是黑色金属还是有色金属、304 不锈钢还是 6061-T6，要考虑的最重要的事情是刀具如何与材料相互作用，”她说。 “您需要知道切屑是如何形成的，以及将其从工作区移除的最有效方法、材料的热和化学特性将对工具产生什么影响，以及零件特征相对于形状和几何形状的形状切刀。”

本质上，正确的刀具选择不仅仅取决于工件材料的冶金分类。

黑色金属与有色金属：选择合适的刀具

Kennametal 和其他刀具制造商避免使用“黑色金属与有色金属”，而是根据硬度、强度、延展性、导热性和化学成分等冶金特性来进行材料分组。正是这些属性决定了哪种刀具在加工任何给定材料时最有效，以及如何最好地应用它。以下列表描述了 Kennametal 的每个类别，以及一些关于刀具选择的基本指南：

钢 :P1 - P6

1018 和 A36 等低碳钢属于 P1 类别，而 P6 包括 PH（沉淀硬化）和 400 系列不锈钢（440C、15-5 和 17-4 等）。中间是工具钢（D2、S7）、模具钢（P20）和各种合金钢（4340、8620等）。一般来说，正前角、氧化铝涂层硬质合金刀具适用于较软的 P1 和 P2 金属，而随着硬度的增加，首选具有更大刃口准备（想想 K 刃）和更负前角的刀具。

不锈钢：M1 – M3

与 P 组中发现的铁素体和马氏体不锈钢不同，M1 和 M2 型不锈钢是奥氏体（意味着它们具有面心立方晶体结构），而双相 M3 钢（Nitronic 是一种）具有两相包含铁素体的微观结构，使其非常坚韧。不锈钢和双相钢还含有至少 10.5% 的铬，以及镍和其他具有挑战性的元素。作为一项规则，使用正前角 CVD 涂层刀具，具有最少的刃口准备、适中的进给率和较低的切深。

在加工镍方面需要帮助？阅读“ 镍基高温合金的 5 个金属切削刀尖 。”

铸铁：K1 – K3

从使用 K1 或灰口铸铁的井盖到使用 CGI 或压缩石墨铁（一种 K2 金属）的制动盘，再到车间加工中心上的虎钳，铁无处不在。虎钳使用 K3 级球墨铸铁，也以其商品名“Dura-Bar”而闻名。所有熨斗都具有短切屑和磨蚀性，这使得平顶（零到负前角）陶瓷和 PCBN 刀具成为首选。 CVD 涂层硬质合金在除最硬的铁之外的所有铁上都表现出色。