刀具材料開發(fā)的新突破

鋼件車削是加工的大領(lǐng)域之一，幾乎所有車間都有該工序，這意味著鋼制零件不論材料種類、工件類型、工序類型和批量大小都有應(yīng)用。這主要用于ISO P25應(yīng)用區(qū)間的的零件加工，其加工條件由好到差，改進(jìn)加工性能至關(guān)重要。 自推出涂層可轉(zhuǎn)位刀片以來(lái)，一種刀片材質(zhì)一直是這種廣泛應(yīng)用的常規(guī)解決方案。P25材質(zhì)可持續(xù)改進(jìn)加工，這便是通用鋼件車削材質(zhì)，它還能優(yōu)化大量工序。 如今，通過(guò)刀具材料創(chuàng)新，性能顯著提高，這種創(chuàng)新超過(guò)了以往任何一次類似的材質(zhì)提升。
?惡劣的環(huán)境
任何刀具的切削刃都會(huì)受熱受壓。切削過(guò)程中，工件材料接近切削刃的同時(shí)，首先在主切削刃吃刀。然后，在主切削刃之后，前刀面對(duì)鐵屑流起主要作用。能量大量傳遞的輔助剪切面。鋼件車削中，合力大（1,400～3,100牛頓/平方毫米，隨鋼材類型不同而不同），溫度高（可達(dá)1,000攝氏度）。正是在鐵屑流動(dòng)區(qū)，測(cè)試刀具材料的能力，確定加工作業(yè)的主要影響。 
 
切屑刃槽型與可轉(zhuǎn)位刀片上斷屑槽沿刃口線短距離的刀具材料組合決定了剪切應(yīng)力效果，因?yàn)檎麄€(gè)面上的切屑載荷集中，然后，帶走加工中產(chǎn)生的大部分熱量。摩擦是一個(gè)主要因素，因此鐵屑接觸面及刀片表面的紋理對(duì)性能起作重要作用。
 
鋼件加工鐵屑流動(dòng)區(qū)的磨損機(jī)理主要是化學(xué)熔化，有部分塑性變形傾向。擴(kuò)散磨損是高速切削的主要特征，同時(shí)還有磨蝕性磨損，主要發(fā)生在刀片的間隙面，這些磨損連續(xù)可控。鋼件車削一定要做到磨損連續(xù)可控，例如主要的塑性變形、熱裂和溝槽磨損。

 
鋼件車削
鋼件車削是全球常見的加工應(yīng)用，很多金工車間都在使用。但是，由于使用多種材料，從非合金鋼、低合金鋼到高合金鋼，從軟粘性材料到硬磨性材料等等，物理性質(zhì)和條件千變?nèi)f化。棒材、管材、鍛件、鑄件、軋制、拉延、未處理、調(diào)質(zhì)和預(yù)加工工件的材質(zhì)不同，可加工性等級(jí)明顯不同。這些都屬于鋼件車削ISO P25應(yīng)用領(lǐng)域范圍?？紤]到不同鋼件的不同磨損機(jī)理，采用一種刀片材質(zhì)不可能應(yīng)付全部的加工應(yīng)用。因此，整個(gè)領(lǐng)域（無(wú)論是小車間小批量生產(chǎn)還是大車間大批量生產(chǎn)）的生產(chǎn)類型不同，不可能采用相同的加工工藝。
 
但是，1970年以來(lái)，引進(jìn)涂層硬質(zhì)合金材質(zhì)，鋼件車削取得革命性的進(jìn)展。這些年來(lái)，先后研制了六代 P25材質(zhì)，持續(xù)不斷地改進(jìn)加工性能，大大提高生產(chǎn)制造效率。通過(guò)采用通用鋼件車削材質(zhì)，能對(duì)多種應(yīng)用加以優(yōu)化。第七代P25刀片材質(zhì)正在使性能升級(jí)。
 
研制出鋼件切削用新一代P25刀片材質(zhì)，完全改變了制造業(yè)游戲規(guī)則，這一點(diǎn)毫不夸張。這是切削刀具材料科學(xué)取得的重大進(jìn)展，可滿足現(xiàn)代生產(chǎn)需要，攻克多項(xiàng)技術(shù)難關(guān)：刀具壽命可預(yù)見性，加工零件質(zhì)量連續(xù)性以及更高的切削速度。
 
取得這種新成就，完全得益于對(duì)涂層硬質(zhì)合金刀片密集和豐富的研發(fā)，不僅對(duì)材料科學(xué)，而且還對(duì)應(yīng)用分析和刀片制造工藝進(jìn)行了研究。在設(shè)計(jì)新型鋼件車削材質(zhì)時(shí)，需要評(píng)估和研究多種因素，其中包括原材料、硬質(zhì)顆粒混合物、粘合劑、顆粒度、基體梯度設(shè)計(jì)，更重要的是涂層技術(shù)。