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硬质合金前景不可估量

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硬质合金前景不可估量

发布日期:2016-07-27 作者: 点击:

硬质合金具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性,被誉为“工业牙齿”,用于制造切削工具、刀具、钻具和耐磨零部件,广泛应用于军工、航天航空、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具、电子通讯、建筑等领域,伴随下游产业的发展,硬质合金市场需求不断加大。并且未来高新技术武器装备制造、尖端科学技术的进步以及核能源的快速发展,将大力提高对高技术含量和高质量稳定性的硬质合金产品的需求。据前瞻网分析,从《2013-2017年中国硬质合金行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》中预计到2015年我国硬质合金的产量将到达3万吨,工业总产值达到约230亿元。钨钢合金厂家

韩国YesTool公司推出的“KRUZ”硬质合金机夹孔加工刀具,采用了硬质相晶粒分别为0.2+0.5+0.8μm的混合型高钴(13%)超细晶粒度基体,使刀具基体材料的强度和硬度都有较大的提高,配以接近整体型钻头强度的机夹刀片几何结构和夹紧方式以及独创的钻尖设计和高性能的氮化钛(TiN)与氮铝化钛(TiAlN)纳米物理涂层(PVD),不仅适用于加工软质到硬质工件,甚至对极难加工的特殊材料工件,都能体现出优秀的切削性能。

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瑞典山特维克可乐满公司(SandvikCoromant)新推出的钢材车削牌号GC4225、GC4235,采用了超细晶粒的梯度硬质合金基体,配以氮碳化钛中温化学涂层(MT-CVD)和细晶柱状a-Al2O3化学涂层,表面则采用消除表面应力的后处理工艺,即通过喷丸处理去掉前刀面CVD涂层的拉应力表层(TiN),使露出表面的Al2O3的拉应力下降40%,内层涂层的应力下降20%,显著改善了刀片的抗微崩刃性能和抗剥落能力,在提高刀刃完整性和可靠性的同时还提高了涂层表面的光洁度,降低了刀片与切屑之间的粘结性。GC4225可覆盖从粗加工到精加工80%的应用领域,与一般的P25刀片比较刀具寿命可提高60%,生产效率提高33%,为钢件加工的首选牌号。株洲钻石切削刀具股份有限公司继两年前推出用于铸铁加工的YBD系列黑金刚牌号后,新推出的用于钢材加工的第二代黑金刚系列牌号——YBC152和 YBC252也采用了表面富钴的梯度硬质合金基体材料,配以厚层的纤维状TiCN和细晶粒Al2O3的CVD涂层,具有极强的抗塑性变形能力和刃口强度,特别适合钢材的高速加工。新一代黑金刚牌号刀片在相同切削条件下,可提高切削速度25%以上;在同样切削速度下,刀具寿命可提高30%以上。在本次展会上推出表面富钴梯度硬质合金基体材料新牌号的还有:美国Kennametal公司的通用材质牌号KU30T、Valenite公司的加工不锈钢牌号VP5535、以色列ISCAR公司的适用于高速加工的改进型Al2O3MT-CVD复合涂层“a-TEC”系列(如:IC9150、IC9250、IC9350)牌号等。

在硬质合金中添加少量的元素可强化材料的硬质相和粘结相、净化晶界并显著提高材料的抗弯强度和冲击韧性。日本住友电工硬质合金株式会社推出的ACE系列涂层牌号(AC700G、AC2000、AC3000),采用了加锆(Zr)的硬质合金基体材料,使新牌号基体材料的红硬性大幅度提高。日立工具技术株式会社新推出的HG系列涂层新牌号(HG8010、HG8025)则采用了所谓“三重锆效果”的CVD涂层新技术,其“第一重锆效果”就是在硬质合金基体材质中添加了锆(Zr)元素,以提高基体的抗高温变形能力;“第二重锆效果”则是用细晶柱状的锆(Zr)涂层取代通常的MT-TiCN涂层,从而提高了涂层的抗氧化性;“第三重锆效果”则是在涂层表面涂覆一层白色的锆(Zr)涂层,以提高刀具表面的润滑性、耐热性和抗剥落性。这种新型涂层牌号刀片具有良好的耐热性,特别适用于高效加工,与传统刀片相比,可提高加工效率150%,降低加工成本20~30%。

超细晶粒硬质合金得到了越来越广泛的采用。除上述几家公司的新牌号采用了超细晶粒硬质合金基体外,Kennametal公司推出的新牌号KC5525、KC5510也采用了晶粒细化的高钴硬质合金基体,拥有钴含量达10%的超级细化晶粒的硬质合金基体,配以高铝含量的TiAlNPVD涂层,使刀具在断续切削时具有很高的刃口韧性的同时,又具有极强的抗热变形能力。ISCAR公司推出的用于整体硬质合金立铣刀的“AL-TEC”涂层系列(如:IC900、IC903、IC908、IC910等)牌号,同样采用了超细晶粒硬质合金基体,配以高铝含量TiAlN(PVD)涂层,使其在铣削加工硬度高达60~62HRC的淬硬钢时,与原有的IC903牌号相比,刀具寿命提高150%。Valenite公司的用于铸铁高速车削加工的VP1595牌号,也是在超细晶粒硬质合金基体上,采用MT-CVD涂覆18μm厚的TiCN/Al2O3/TiC涂层,后刀面则涂覆了一层灰色的TiC,以便于观察刀具刃口的磨损情况和刀片转位,该牌号在粗加工球墨铸铁时,加工效率比其它K05~K10牌号提高50%。

从上述新牌号可以看出,伴随着基体材料性能的改进和提高,刀具涂层技术取得了更为迅猛的发展,中温化学涂层、柱状a-Al2O3化学涂层、高性能物理涂层、新型原子涂层、纳米结构涂层、黄色三氧化二铝化学涂层、白色锆涂层、高铝含量TiAlN涂层、TiSiN涂层、CrSiN涂层、AlCrSiN涂层、TiBON涂层等大量新型涂层呈现多样化和系列化的趋势,使硬质合金材料新牌号层出不穷,大大提高了硬质合金刀具的切削加工性能。


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