關於硬質合金

選用指南

RX4:具有極好的加工效果,有完美的切割性能,可用於醫療器械中、對鎢-鉻-鈷合金進行極其精密切削面都能很好的滿足使用要求。必須避免振動。

RX6:適用於可轉位工具的晶粒度為亞微米級的牌號。可以用於非鐵材料、鋁合金、石墨、中低硬度的合成材料、印刷電路板、軟鋼等進行銑削和高速鑽孔。

RX7:適用於可轉位工具的晶粒度為亞微米級的標准牌號。該牌號具有很高的硬度、很高的韌性和很好的切面穩定性。廣泛使用於鑄造材料、灰鑄鐵、合成材料、鈦合金、非鐵金屬、耐高溫鋼以及木工領域。

RX10:適合對不鏽鋼和耐高溫鋼、鉻-鎳-鈷-鈦合金鋼、合成材料、非鐵材料、合金鋼等進行銑削、鑽孔甚至木材加工。

RX8UF:加工硬度大於HRC60的材料,屬於超細牌號。

RX12UF:是高速銑削的晶粒度為超細的牌號,特別適合模具制造。適合於低合金鋼、高合金鋼、鈦合金、奧氏體不鏽鋼、耐熱合金、玻璃纖維強化塑料等。

RX15:適合於需要高韌性和切面穩定性的工作條件下可轉位工具的晶粒度為亞微米級的牌號。也適合於厚度很薄(0.3~0.6mm)的情況下切削和沖壓工藝,也適合於做裁紙刀的材料。

RCN:是耐腐蝕性的牌號,用於割捆機、滑動環、建築水泵中的密封環、水位計的銷釘、活塞、噴嘴、承壓零件、實驗室中的耐磨零件和銑削混合設備。

RG25:用於沖壓和切削的襯墊、電火花機床的滑車。

RG10:拉拔模芯、紡織工業中的耐磨件、密封環、鑽床軸套、閥門、刻度環。

發展趨勢

韓國YesTool公司推出的"KRUZ"硬質合金機夾孔加工刀具,采用了硬質相晶粒分別為0.2+0.5+0.8μm的混合型高鈷(13%)超細晶粒度基體,使刀具基體材料的強度和硬度都有較大的提高,配以接近整體型鑽頭強度的機夾刀片幾何結構和夾緊方式以及獨創的鑽尖設計和高性能的氮化鈦(TiN)與氮鋁化鈦(TiAlN)納米物理塗層(PVD),不僅適用於加工軟質到硬質工件,甚至對極難加工的特殊材料工件,都能體現出優秀的切削性能。

瑞典山特維克可樂滿公司(SandvikCoromant)新推出的鋼材車削牌號GC4225、GC4235,采用了超細晶粒的梯度硬質合金基體,配以氮碳化鈦中溫化學塗層 (MT-CVD)和細晶柱狀a-Al2O3化學塗層,表面則采用消除表面應力的後處理工藝,即通過噴丸處理去掉前刀面CVD塗層的拉應力表層(TiN),使露出表面的Al2O3的拉應力下降40%,內層塗層的應力下降20%,顯著改善了刀片的抗微崩刃性能和抗剝落能力,在提高刀刃完整性和可靠性的同時還提高了塗層表面的光潔度,降低了刀片與切屑之間的粘結性。
GC4225可覆蓋從粗加工到精加工80%的應用領域,與一般的P25刀片比較刀具壽命可提高 60%,生產效率提高33%,為鋼件加工的首選牌號。株洲鑽石切削刀具股份有限公司繼兩年前推出用於鑄鐵加工的YBD系列黑金剛牌號後,新推出的用於鋼材加工的第二代黑金剛系列牌號——YBC152和 YBC252也采用了表面富鈷的梯度硬質合金基體材料,配以厚層的纖維狀TiCN和細晶粒Al2O3的CVD塗層,具有極強的抗塑性變形能力和刃口強度,特別適合鋼材的高速加工。
新一代黑金剛牌號刀片在相同切削條件下,可提高切削速度25%以上;在同樣切削速度下,刀具壽命可提高30%以上。在本次展會上推出表面富鈷梯度硬質合金基體材料新牌號的還有:美國Kennametal公司的通用材質牌號KU30T、Valenite公司的加工不鏽鋼牌號 VP5535、以色列ISCAR公司的適用於高速加工的改進型Al2O3MT-CVD複合塗層"a-TEC"系列(如:IC9150、IC9250、IC9350)牌號等。

在硬質合金中添加少量的元素可強化材料的硬質相和粘結相、淨化晶界並顯著提高材料的抗彎強度和沖擊韌性。日本住友電工硬質合金株式會社推出的ACE系列塗層牌號(AC700G、AC2000、AC3000),采用了加鋯(Zr)的硬質合金基體材料,使新牌號基體材料的紅硬性大幅度提高。日立工具技術株式會社新推出的HG系列塗層新牌號(HG8010、HG8025)則采用了所謂"三重鋯效果"的CVD塗層新技術,其"第一重鋯效果"就是在硬質合金基體材質中添加了鋯(Zr)元素,以提高基體的抗高溫變形能力;"第二重鋯效果"則是用細晶柱狀的鋯(Zr)塗層取代通常的MT-TiCN塗層,從而提高了塗層的抗氧化性;"第三重鋯效果"則是在塗層表面塗覆一層白色的鋯(Zr)塗層,以提高刀具表面的潤滑性、耐熱性和抗剝落性。這種新型塗層牌號刀片具有良好的耐熱性,特別適用於高效加工,與傳統刀片相比,可提高加工效率150%,降低加工成本20~30%。

超細晶粒硬質合金得到了越來越廣泛的采用。除上述幾家公司的新牌號采用了超細晶粒硬質合金基體外,Kennametal公司推出的新牌號KC5525、 KC5510也采用了晶粒細化的高鈷硬質合金基體,擁有鈷含量達10%的超級細化晶粒的硬質合金基體,配以高鋁含量的TiAlNPVD塗層,使刀具在斷續切削時具有很高的刃口韌性的同時,又具有極強的抗熱變形能力。ISCAR公司推出的用於整體硬質合金立銑刀的"AL-TEC"塗層系列(如:IC900、 IC903、IC908、IC910等)牌號,同樣采用了超細晶粒硬質合金基體,配以高鋁含量TiAlN(PVD)塗層,使其在銑削加工硬度高達 60~62HRC的淬硬鋼時,與原有的IC903牌號相比,刀具壽命提高150%。Valenite公司的用於鑄鐵高速車削加工的VP1595牌號,也是在超細晶粒硬質合金基體上,采用MT-CVD塗覆18μm厚的TiCN/Al2O3/TiC塗層,後刀面則塗覆了一層灰色的TiC,以便於觀察刀具刃口的磨損情況和刀片轉位,該牌號在粗加工球墨鑄鐵時,加工效率比其它K05~K10牌號提高50%。

從上述新牌號可以看出,伴隨著基體材料性能的改進和提高,刀具塗層技術取得了更為迅猛的發展,中溫化學塗層、柱狀a-Al2O3化學塗層、高性能物理塗層、新型原子塗層、納米結構塗層、黃色三氧化二鋁化學塗層、白色鋯塗層、高鋁含量TiAlN塗層、TiSiN塗層、CrSiN塗層、AlCrSiN塗層、 TiBON塗層等大量新型塗層呈現多樣化和系列化的趨勢,使硬質合金材料新牌號層出不窮,大大提高了硬質合金刀具的切削加工性能。

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