机刀材料

出处：按学科分类—工业技术 轻工业出版社《工模具材料应用手册》第129页（2810字）

不同于切割金属的切刀材料用于切纸张、胶卷、箔的切刀材料的选择通常以成本和耐磨性为基础的，而不大考虑韧性。因此，允许可以在较广的幅度内选用工作性能较好的而其它方面可稍让步的工具材料。但最终的选择要考虑具体的生产需要，维修条件和工具的预期寿命。在实际应用中，可对给定用途或类型的工具用的一种或几种材料进行标准化以取得大量生产的经济效益，或可采用预成形的原材料。

截刀 最通常制造截纸刀材料是52100钢，因为这种材料普遍是以棒材供应，适于大量生产和用户容易维护。截纸刀淬硬到HRC60～62，就可满足大多数加工要求，它不会划入相对的台板衬筒或淬硬辊筒，这些衬筒和辊筒是用52100钢或渗碳钢制成，其硬度不低于HRC60。截纸刀的代用材料是O7和D2工具钢，两者均以棒材供应。这些钢和52100钢制切刀一样，热处理到HRC60或更高。

截纸刀通常应用棒材而不用板材制造。棒材均匀的方向性，使之有最稳定的使用寿命。双斜面的角度和半径是确定性能的重要因素，因为由于斜面的压力，刀子才对着台板衬垫进行切割。不推荐应用M和T型高速钢，因为切刀不能充分利用高速钢的硬度和高温抗软化能力，而且成本也太高。另外，因为脆而高硬的工具钢得不到满意的寿命，所以不用于截纸刀。

最后，因为大多数截纸刀使用者是用干磨的，因此必须选择那些在干磨条件下能保持硬度的钢种，经过良好调整的截纸刀，每次刃磨可切大约350千米的纸张。

剪切刀 剪切刀可以由一系列多种类合金制造。影响材料选用的因素是切刀结构、被切材料、机器结构和维修的期限。所有的工具钢(包括受欢迎的52100和其它低合金钢加上高合金D组、M组和T组)以及特殊工具钢和硬质合金均可考虑选用作剪刀材料。主要因为52100和O1钢很容易以板材、棒材或管材方式买到。故在标准的应用中，它们是最经常选用的材料。应用这些工具钢，可以有效地和经济地切割多种纸张。对经涂层和浸渍的纸张的切割，有时引起低合金工具钢的过早磨损，在这种情况下，D2钢是一种合适的替换材料。胶片和箔——不论是普通的，叠片的，深层的或金属化的——采用硬度为HRC62～64的高合金含量的D型、M型工具钢或CPM10V特种工具钢制成的刀片，可以更有效地进行切割。

在许多例子里，刀片和设备的结构，切刀的表面光洁度，以及其它由维修和生产实践中所引起限制因素，对切刀工具材料的选择以及使用性能也有很大的影响。因为高合金工具在使用不当时是很敏感的，所以在安装、操作以及维修上要求较高的技能。

某些胶片如涂有氧化铁或二氧化铬(磁带)的聚脂，对切刀片是特别容易破坏的。在这样的条件下使用的刀片，其性能是第一位的，费用则是二位的，为获得最大的硬度和耐磨性，要选用M型或T型高速钢(包括含钴的M42和T15)。高速钢刀片可以更好地维持高的精度和表面光洁度。CPM10V也能很好地适于这种使用条件，并比大多数其它的代用材料有更好耐磨性。

爆裂切刀 根据设计和功能，爆裂切刀是些薄刀。因此不选择合金钢，而选择容易得到的52100钢、1075钢和刮须刀片坯料等薄板作为这类刀的材料。除此以外，只在耐高温要求情况下，应用高速钢才是经济的。

单片切刀 在不开卷和重绕卷料的情况下，单片切刀用于将纸、泡沫塑料和纺织物的宽卷料切成窄的卷料。这类刀有长的，薄的，单斜面或双斜面的，并通过装于机器上的一个或多个磨轮，用自动(用于定时磨削)或手动的(用于按需要时磨削)方式来保持刃口的锋利。

在一般情况下，这类刀是用L2、L6或D2工具钢制造的。单片切刀的某些应用，包括对泡沫塑料或浸渍织物的切割，当它穿入被切材料时，会使薄的斜面产生较大的温升，因此要采用耐热性高的M2或T1工具钢。另外，材料的选择要受工具材料能否买到或生产定额的限制。例如：某些直径750mm或更大的单片切刀，它要求的热处理设备一般情况下是买不到的。切刀对颤动和校直问题是很敏感的，因此，工具钢的选择要综合考虑这些相关的因素。

D型、M型和T型工具钢，只有在可能使用特制的而不是用于磨削标准L组工具钢的磨轮时，才被选用作切刀。立方氮化硼可以很好地磨削大直径的D2切刀，但是成本高，因此，必须精确地安装以使磨轮和切刀都达到最优的性能。

圆刀设计上最近的发展包括①在低合金钢或碳钢上涂复或浸渍耐磨材料；②采用由在价廉的铁芯片的单面或双面(视斜面的构造)复盖高合金、耐磨合金如M组和D组工具钢的方法制成叠层钢。在某些应用方面，特别是在剪切涂层胶片时，已普遍采用硬质合金刀片。由于这些刀片有极长寿命的优点，常常可以抵销其合理安装和维修时所需的费用和带来的困难。

直刀 直刀材料的选用，是由刀具的长度和横截面、生产和维修设备及刀片本身的成本等因素决定的。

标准的纸切边刀是由碳钢刀背和提供有效的切刃的镶片组成的。刀背或托架在热处理后，仍保持软的。这就使得制造者或用户能在刀上钻出必要的装配孔，而无需补偿热处理时的变形，同时还使刀片具有一定的抗冲击能力。镶片材料可以按O1到M2到T组高速钢中之一种顺序排列。在大多数使用情况下，O1钢成本低，容易维修，刃磨间有良好的性能，是理想的材料。在切割某些涂层纸张、胶片和箔时，应用更高合金的镶片，按其切割质量和使用寿命来说，即使刀片成本增加1倍，也往往是合算的。切刀也可用整体钢，并采用局部淬火或感应淬火，从而产生从刃口到刀背逐渐减少的硬化区。但热处理时，必须小心谨慎，使整体的刀具沿切削刃的整个长度有均匀的硬度，而且淬硬区要有足够的深度，使之可以允许多次刃磨。这类刀比镶片刀要更便宜些，但也只限于选用可局部淬硬的钢。

切片刀和切断刀在功用上是和切边刀相类似的。而且通常是用淬硬到HRC62～64的M2高速钢镶片制造的。在良好的条件下这些刀片的寿命是很长的——每次刃磨可达50～100万件。

某些切片刀或切断刀的横断面设计得太窄，以致不容许安装镶片，这类刀常用整体的52100，O1或D2工具钢制造。