立式剪切机是动力堆乏燃料后处理的关键设备,承担着剪切乏燃废料的重要任务。剪切刀具则是剪切机中完成剪切复合材料组件的主要部件,刀具工作能力影响整个剪切工作的效率。目前剪切刀具使用钢结硬质合金材料GW30作为刀体材料,由于被剪切的复合材料中含Al2O3陶瓷材料,使得剪切过程中刀具材料磨损极为严重,而导致了刀具的过早失效。为了解决剪切刀具寿命短的缺陷,本文从研究刀具材料失效的形态出发,通过分析刀具材料失效的机理而得到刀具磨损的主要原因。刀具失效主要是由于被剪切材料中的硬质颗粒和刀具材料形成了磨粒磨损,在刀具剪切时的摩擦在刀面上形成了大量的磨痕,而且材料容易到达疲劳极限而大片脱落。本研究本着找到适合于剪切刀具的材料为原则,以解决刀具过早失效为目的来进行适合于剪切刀具材料的选择。近年来刀具材料发展迅速,本研究在成熟的刀具材料中选取了硬质合金、冷作模具钢两种类型,14个牌号的材料作为刀具材料的候选,通过刀具材料的性能分析和耐磨性能分析相结合的方法和钢结硬质合金材料GW30进行对比优选出适合剪切刀的材料。力学性能实验包括密度、硬度、抗弯强度和冲击韧性几种。其中通过密度实验来保证材料的一致性,通过硬度、抗弯强度和冲击韧性几种力学性能实验得到硬质合金和冷作模具钢力学性能的影响因素。并通过耐磨性实验对比得到耐磨性能较好的材料,并从微观观察分析了磨损的形式,为选择材料提供了依据。得到结果是硬质合金材料由于硬质相WC的含量较大而不易被磨损,而粒度的大小也影响材料的耐磨性能。粒度小的硬质合金由于排列致密而不易被去除。所以硬质合金材料是解决刀具材料因为磨损而寿命短的最好选择。