第九届中国国际机床展览会CIMT的刀具展品评介-新闻中心-中国金属加工网

第九届中国国际机床展览会CIMT的刀具展品评介

MW35.com 2005-8-29 北京理工大学于启勋

        第九届国际机床展览会(CIMT2005)于2005年4月11日至17日在北京国际展览中心隆重举行。刀具展品是展览会中的重要内容。来自14个国家和地区的100余家刀具厂商参加了展出。其中，中国约有60家，台湾地区和韩国各约10家。美国、瑞典、日本、以色列、德国、韩国等国家的刀具制造和经销的知名厂商都参加了展出。
随着近年来机床工业的进展，随着机械工业、汽车工业、航空航天工业、电子工业、能源工程和材料科学的进步，刀具技术也迅速发展。本次展览会上的刀具展品，标志着当今世界上刀具技术的最高水平，显示了刀具技术的发展趋势。通过展出和技术交流，将对我国的刀具工业、机械制造和机械加工的技术水平，起着重要的推动作用。本文将从刀具材料、刀具结构和刀具系统等方面，评介本次展览会上刀具产品及其技术水平，并对亚洲部分国家和地区的刀具厂商作重点介绍。
    1．刀具材料发展迅速
    刀具材料历来是决定刀具使用性能的关键因素，在本次展览会上得到了充分体现。
    新品种的涂层(镀膜)刀具琳琅满目
    国内外各工具厂和硬质合金刀具厂都在涂层材料和镀膜结构上不断创新，有效地提高了刀具的切削性能。高速钢刀具一般采用PVD(物理气相沉积)涂层技术，改变了过去采用单一的涂层材料TiN的状况。在本次展览会上，用TiCN、TiAIN、CrN等作为涂层材料的高速钢刀具大量涌现。TiAIN的硬度和工作温度均高于TiN，TiCN的硬度亦高于TiN，已得到广泛应用。成都凯贝克纳米镀膜技术公司展出了上述材料的单层和多层的纳米涂层刀具，显示了很高的技术水平。硬质合金涂层刀片(刀具)进一步广泛应用，各厂家都有展品，涂层工艺以CVD(化学气相沉积)为主，兼用PVD工艺。涂层材料有TiC、TiN、TiCN、Al2O3、(Ti，Al)N及Ti(C,N,O)等单层和多层组合。并出现了纳米涂层(Nanocoating)技术，其涂层材料颗粒尺寸在100nm以下，显示了良好的切削性能。
    日本泰珂洛超硬工具(上海)公司(Tungaloy，东芝)推出了T9000系列的多层涂层硬质合金刀片，在涂层中采用了膜—膜与膜—基体之间的先进“架桥”技术，使结合力增强，能更好地抗剥落。该公司还在涂层中生成了超硬柱状的Ti化合物，提高了硬质合金刀片的耐磨损与抗崩刃的性能。日本住友电工公司(Sumitomo)将每层膜厚为1nm的TiN和AIN超薄膜交互叠积2000层，提高了涂层硬质合金刀具的耐磨性。住友公司还推出了在硬质合金刀片(刀具)上涂覆类金刚石DLC(Diamond Like Carbon)的DL1000涂层，用于切削铝合金和非铁金属，能抗粘结，有效地降低已加工表面粗糙度；日本三菱综合材料株式会社(Mitsubishi)也有DLC涂层产品。DLC的硬度很高，与工件材料之间的摩擦系数很小，仅为0.2。三菱公司还开发了单相纳米结晶的“Impact miracle”涂层，具有更高的硬度与耐热性；据称，用于硬质合金整体立铣刀，硬度可达3700HV，高于过去的(Al,Ti,Si)N和 (Al，Ti)N涂层，其氧化温度有所提高，摩擦系数有所减小。展品中还出现了软涂层或软、硬组合的涂层刀具产品。软涂层材料一般为MoS2和WC/C等；软、硬结合有TiAIN/MoS2、TiAIN/WC/C 及TiN/TiCN/MoS2等。软涂层与工件材料之间的摩擦系数很小，如MoS2或WC/C与钢铁之间的摩擦系数均小于0.2。瑞典三高刀具公司(Seco)在部分铣刀刀体表面上也进行了涂层，涂层材料的硬度和耐磨性高于刀体，从而耐磨，提高了刀体使用寿命。
    金属陶瓷向更强韧、更耐磨的方向发展
    金属陶瓷(Cermet)不同于陶瓷(Ceramics)。陶瓷一般以Al2O3或Si3N4为基体；而金属陶瓷的基体是TiCN或TiC，用Ni为粘结相，属于硬质合金。与一般硬质合金的基体WC相比，TiCN和TiC的硬度和耐磨性更高，抗氧化性和化学稳定性更好。TiCN基硬质合金的断裂韧性更好，高于TiC基硬质合金约30%。近年，TiC基已经用得很少，代之以TiCN基。如泰珂洛公司推出了NS系列的TiCN基金属陶瓷，其切削性能优于WC基硬质合金。该公司还在金属陶瓷的表面进行涂层，涂层材料为(Ti, Al)N或Ti(C,N,O)，形成AT与GT新系列，它们的表面硬度和耐磨性比NS系列进一步提高。三菱公司也有超微粒金属陶瓷NX2525为基体，再进行涂层(TiAlN/TiN)的AP25N、UP35N和VP45N新系列，其韧性与耐磨性进一步提高。