帶壓開孔工程施工作業(yè)中，帶壓開孔刀隨著鉆桿的轉(zhuǎn)動(dòng)和進(jìn)刀總成的推進(jìn)，刀具實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的層層切削直至切透。而現(xiàn)實(shí)的工程中管材有很多種材質(zhì)，那就需要不同材質(zhì)的帶壓開孔刀來(lái)對(duì)不同類型的管道進(jìn)行帶壓開孔作業(yè)。下面就對(duì)帶壓開孔刀的材質(zhì)來(lái)詳細(xì)進(jìn)行分析：

1.高速鋼

高速鋼（HSS）是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼，又稱高速工具鋼或鋒鋼，俗稱白鋼。高速鋼刀具是一種比普通刀具要堅(jiān)韌，更容易切割的刀具。高速鋼比碳素工具鋼具有更好的韌性、強(qiáng)度、耐熱性，切削速度比碳素工具鋼（鐵碳合金）高很多，因此得名高速鋼；而硬質(zhì)合金剛比高速鋼的性能更好，切削速度可以再提高2-3倍。

1.1高速鋼的切削加工工藝性能以及強(qiáng)度和韌性配合好，主要用來(lái)制造復(fù)雜的薄刃和耐沖擊的金屬切削刀具，也可制造高溫軸承和冷擠壓模具等。除用熔煉方法生產(chǎn)的高速鋼外，20世紀(jì)60年代以后又出現(xiàn)了粉末冶金高速鋼，它的優(yōu)點(diǎn)是避免了熔煉法生產(chǎn)所造成的碳化物偏析而引起機(jī)械性能降低和熱處理變形。

1.2而目前較為先進(jìn)的高速鋼制備技術(shù)是使用噴射成型技術(shù)。所謂的噴射成型是將液態(tài)金屬經(jīng)高壓惰性氣體霧化成彌散液滴，噴射到收集器上形成連續(xù)致密，具有一定形狀的近終形坯，工藝過程分為5個(gè)階段：金屬釋放、霧化階段、噴射階段、沉積階段和沉積坯凝固。

這種工藝生產(chǎn)的高速鋼是一種融合了傳統(tǒng)鑄造和粉末冶金優(yōu)點(diǎn)的冶金技術(shù)，具有致密度高，等軸晶組織細(xì)小均勻；形成合金的含氧量低；流程短、成品率高、沉積效率高、能源利用率高、成本低；合金性能提高等優(yōu)點(diǎn)。

但這種方法也存在著沉積態(tài)坯件中有一定量的疏松，通?？赏ㄟ^擠壓、熱冷軋或熱等靜壓可達(dá)到收完全密室，其最終產(chǎn)品效率明顯低于100%。材料損失來(lái)源于熔滴的過噴；熔滴或顆粒從坯件表面濺射等許多原因。

因此，高速鋼刀具屬于合金刀具的范疇。一般的工具鋼也屬于合金鋼只不過是鐵碳合金，高速鋼分為：普通高速鋼和優(yōu)質(zhì)高速鋼。高速鋼刀具在帶壓開孔工程施工中，其高速切削管道壁所產(chǎn)生高熱情況下（無(wú)冷卻手段且運(yùn)行于最高速度的情況下約500℃）仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。

高速鋼鉆頭材質(zhì)是一種成分復(fù)雜的合金鋼，含有鎢、鉬、鉻、釩、鈷等碳化物形成元素。合金元素總量達(dá)10～25%左右。它在高速切削產(chǎn)生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。這就是高速鋼最主要的特性——紅硬性。而碳素工具鋼經(jīng)淬火和低溫回火后，在室溫下雖有很高的硬度，但當(dāng)溫度高于200℃時(shí)，硬度便急劇下降，在500℃硬度已降到與退火狀態(tài)相似的程度，完全喪失了切削金屬的能力，這就限制了碳素工具鋼制作切削工具用。而高速鋼由于紅硬性好，彌補(bǔ)了碳素工具鋼的致命缺點(diǎn)。

1.3高速鋼的化學(xué)成分

高速鋼是由大量W、MO、Cr、Co、V等元素組成高碳、高合金鋼，含氧碳量約為0.7%~1.65%，合金元素總量達(dá)到10%~25%左右。

高速鋼按性能分類，可分為三種基本系列，即HSS-L、HSS、HSS-E等。

2.硬質(zhì)合金刀具

硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時(shí)仍有很高的硬度。

硬質(zhì)合金廣泛用作刀具材料，尤其是帶壓開孔刀具領(lǐng)域中，用于切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材等管道材質(zhì)，也可以用來(lái)切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、難加工的管道材料。硬質(zhì)合金是以高硬度難熔金屬的碳化物（WC、TiC)微米級(jí)粉末為主

要成分，以鈷（Co）或鎳（Ni）、鉬（Mo）為粘結(jié)劑，在真空爐或氫氣還原爐中燒結(jié)而成的粉末冶金制品。

硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時(shí)仍有很高的硬度。

除碳原子外，氮原子、硼原子也能進(jìn)入金屬晶格的空隙中，形成間隙固溶體。它們與間隙型碳化物的性質(zhì)相似，能導(dǎo)電、導(dǎo)熱、熔點(diǎn)高、硬度大，同時(shí)脆性也大。

鎢鋼帶壓開孔刀具材質(zhì)主要成分為碳化鎢和鈷，其占所有成分的99%，1%為其他金屬，所以稱作鎢鋼，又稱為硬質(zhì)合金，被認(rèn)為是現(xiàn)代工業(yè)的牙齒。鎢鋼是至少含有一種金屬碳化物組成的燒結(jié)復(fù)合材料。碳化鎢，碳化鈷，碳化鈮、碳化鈦，碳化鉭是鎢鋼的常見組份。碳化物組份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間，碳化物晶粒使用金屬粘結(jié)劑結(jié)合在一起。粘結(jié)金屬一般是鐵族金屬，常用的是鈷、鎳。因此就有了鎢鈷合金、鎢鎳合金及鎢鈦鈷合金。鎢鋼鉆頭材質(zhì)燒結(jié)成型就是將粉末壓制成坯料，再進(jìn)燒結(jié)爐加熱到一定溫度（燒結(jié)溫度），并保持一定的時(shí)間（保溫時(shí)間），然后冷卻下來(lái)，從而得到所需性能的鎢鋼材料。

帶壓開孔刀的材質(zhì)一般分為HSS,HSS含鈷、粉末HSS，鎢鋼鉆頭，以上鉆頭材料硬度逐級(jí)升高，正常情況下要分析和測(cè)試帶壓開孔刀工件或耐磨性，可把鉆頭的硬度和工件的硬度轉(zhuǎn)化成HV韋氏硬度，如果鉆頭的硬度大于工件的硬度3倍以上就可以了，當(dāng)然鉆頭的表面硬度大于工件表面硬度越高越好，鉆頭的壽命就越長(zhǎng)。

在正確分析管道材質(zhì)硬度后，還要考慮管道材質(zhì)的粘性及導(dǎo)熱性能，從綜合方面來(lái)考慮選擇擇帶壓開孔刀的選型。