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兩硬質(zhì)合金刀具材料介紹

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理  作者:*  日期:2008-4-16
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  兩硬質(zhì)合金刀具材料介紹
(1)Coerbide聚晶硬質(zhì)合金刀具材料
  經(jīng)過長達(dá)6年的研究與開發(fā),Cerbide公司推出了一種商品名為“Cerbide”的聚晶硬質(zhì)合金材料。與采用鈷或其它結(jié)合劑將忱顆粒粘結(jié)在一起的傳統(tǒng)硬質(zhì)合金不同,聚晶硬質(zhì)合金(PWC)并不使用結(jié)合劑,而是一種純硬質(zhì)合金的單質(zhì)材料。
  鈷等結(jié)合劑的熔點(diǎn)
  兩硬質(zhì)合金刀具材料介紹
(1)Coerbide聚晶硬質(zhì)合金刀具材料
  經(jīng)過長達(dá)6年的研究與開發(fā),Cerbide公司推出了一種商品名為“Cerbide”的聚晶硬質(zhì)合金材料。與采用鈷或其它結(jié)合劑將忱顆粒粘結(jié)在一起的傳統(tǒng)硬質(zhì)合金不同,聚晶硬質(zhì)合金(PWC)并不使用結(jié)合劑,而是一種純硬質(zhì)合金的單質(zhì)材料。

  鈷等結(jié)合劑的熔點(diǎn)較低,會降低硬質(zhì)合金的硬度耐磨性,是傳統(tǒng)硬質(zhì)合金材料最薄弱的環(huán)節(jié)。由于Cerbide聚晶硬質(zhì)金中不含結(jié)合劑,因此其硬度大幅度提高,據(jù)稱可高達(dá)2400HV(95. 5HRA),耐磨性也比傳統(tǒng)硬質(zhì)合金提高許多倍。但另一方面,由于不含可增強(qiáng)材料韌性的結(jié)合劑,使Cerbide的脆性有所提高,韌性有所下降,因此它并非適合加工所有的工件材料。

  當(dāng)被加工工件材料和加工工藝適合時(如高速切削欽合金),Cerhide在切削高溫下良好的熱硬性使其表現(xiàn)出極佳的切削性能。傳統(tǒng)硬質(zhì)合金的熱硬性在高溫時會大幅下降,而Cerbide的熱硬性卻可在高溫下基本保持不變。

   由于Cerbide本身已具有極高硬度,因此最適合它的涂層是金剛石涂層。表面看來,由于Cerbide不含鉆結(jié)合劑,似乎基體將難以把持住金剛石涂層(因?yàn)橛操|(zhì)合金中的鉆通常會被蝕除掉,從而有利于金剛石粘附在硬質(zhì)合金晶粒上)。但實(shí)際上并非如此。Cerbide基體把持涂層(尤其是CVD金剛石涂層)的能力優(yōu)于任何已有的硬質(zhì)合金材料。Cerbide公司曾將一把聚晶硬質(zhì)合金刀具送到一家金剛石涂層公司,觀察其表面涂層效果(因?yàn)槠渲胁缓魏毋@)。為了確定涂層的粘附性,技術(shù)人員對涂層刀具進(jìn)行了破壞性試驗(yàn),但卻無法損壞刀具上的金剛石涂層。然后,技術(shù)人員試圖對Cerbide基體本身進(jìn)行破壞性試驗(yàn),但是,他們通常能對硬質(zhì)合金刀片造成損壞的試驗(yàn)只能對Cerbide表面起到拋光作用。

  當(dāng)然,金剛石涂層增加了Cerbide刀具的成本(其售價約為普通硬質(zhì)合金刀具的3倍)。為了降低成本,北美Cerbide公司正與涂層公司合作,開發(fā)一種較厚的類金剛石涂層。這種涂層與金剛石涂層硬度相當(dāng),但成本僅為金剛石涂層的25%。當(dāng)對刀具的潤滑性能要求較高時,采用二硼化欽涂層非常有效。這種涂層可使刀具表面非常光滑。

  目前,Cerbide公司用于加工各種工件材料的切削刀片和亞銑刀已商業(yè)化供貨,最終將形成系列牌號。此外,該公司還準(zhǔn)備進(jìn)入耐磨零件市場。

  (2)Genius Metal硬質(zhì)合金刀具材料
   Genius Metal公司宣布,已成功開發(fā)出一種碳化鎢(WG)基硬質(zhì)合金刀具材料。雖然這種材料仍為WG基,但從材料成分來看,卻與傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金材料有著很大不同。

     雖然某種形式的鉆(并非純鉆)仍是材料成分之一,但為了使硬質(zhì)合金晶粒結(jié)合到一起,還使用了其他合金成分。GeniusMetal公司總共已開發(fā)出30個材料系列和超過1"'.個材料牌號。該公司于2004年6月獲得了題為“硬質(zhì)合金的成分和制造方
法”的首個發(fā)明專利。

     據(jù)該公司介紹,這種WG基硬質(zhì)合金材料的獨(dú)特之處在于其硬度與韌性的良好結(jié)合。其中較高端的K-2牌號的硬度達(dá)到約2800HV,同時具有8MPam0.5的斷裂韌性。雖然傳統(tǒng)的WG硬質(zhì)合金材料也能達(dá)到類儀的斷裂韌性水平,但其硬度卻低于2000HV,當(dāng)然,刀具在切削時能夠保持的硬度(紅硬性)與刀具放在刀具間貨架上的硬度(室溫硬度)相比顯得更為重要。GeniusMetal公司的一種高硬度牌號Gen-62在℃的高溫下仍可保持1750HK(努氏硬度)的紅硬性。材料紅硬性如此之高的原因在于其熔點(diǎn)溫度的提高。普通硬質(zhì)合金的共晶熔化溫度約為1300一1400℃,而Genius Metal公司硬質(zhì)合金的共晶熔化溫度卻高于2000℃。

     與普通硬質(zhì)合金一樣,Genius Metal公司的硬質(zhì)合金也可以進(jìn)行涂層。公司專對所有的商業(yè)化涂層進(jìn)行了刀具涂層試驗(yàn),來出現(xiàn)任何間題。

     目前,該公司正在對其新型硬質(zhì)合金材料進(jìn)行商業(yè)化;同時正在考慮是與其他刀具制造商合作進(jìn)行許可生產(chǎn),還是自行建廠生產(chǎn)刀具產(chǎn)品。
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