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  • 第十届中国国际机床展览会刀具展品述评
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    来源:深圳宝玛 作者:数控机床
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    以“创新发展,和谐共赢”为主题的第十届中国国际机床展(CIMT2007)于2007年4月8日至15日在北京中国国际展览中心成功举办,来自28个国家和地区的1100多家机床、工具、数控系统和主要功能部件著名企业参加了展览。其中,参展的国内外刀具企业约170家,在展会上展示了当今世界最先进的切削加工技术和高水平的刀具产品。“面对加工制造业,为用户提供全面的高效率切削加工解决方案”成为本届展会刀具技术及展品的主旋律。从本次展会的刀具展品特点来看,在刀具新品和切削加工新技术上主要体现在随着刀具材料、涂层和几何结构的不断改进和提高,刀具的性能大幅度提高;在刀具新品的类型上,则突出体现了针对不同加工制造行业的特点,为用户提供全套的金属切削加工解决方案。现就本次展会的刀具展品评述如下。

    1 硬质合金刀具材料牌号不断推陈出新

    从本次展会来看,硬质合金仍然是金属切削加工刀具的主要材料,并且新牌号的开发速度更快。硬质合金刀具材料新牌号的开发,主要是围绕着硬质合金材料基体的改进和涂层工艺技术的提高而进行,二者相辅相成,共同促进了新型高性能硬质合金刀具新牌号的不断推出。

    在基体材料方面,除了超细晶粒、梯度合金以外,本次展会还展出了混合晶粒合金以及在基体材料中加入其它元素等高性能硬质合金基体材料,进一步提高了硬质合金基体材料的性能。

    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。

    瑞典山特维克可乐满公司(Sandvik Coromant)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%。

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