【編者按】山特維克可樂滿：刀具材料開發(fā)的新突破男赴。自推出涂層可轉(zhuǎn)位刀片以來牲蜀，一種刀片材質(zhì)一直是這種廣泛應(yīng)用的常規(guī)解決方案仰禽。P25材質(zhì)可持續(xù)改進(jìn)加工喊废，這便是通用鋼件車削材質(zhì)祝高，它還能優(yōu)化大量工序。

　　鋼件車削是加工的最大領(lǐng)域之一污筷，幾乎所有車間都有該工序工闺，這意味著鋼制零件不論材料種類、工件類型瓣蛀、工序類型和批量大小都有應(yīng)用尾烛。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踢周，改進(jìn)加工性能至關(guān)重要萤考。

　　自推出涂層可轉(zhuǎn)位刀片以來，一種刀片材質(zhì)一直是這種廣泛應(yīng)用的常規(guī)解決方案黎撤。P25材質(zhì)可持續(xù)改進(jìn)加工乒柳，這便是通用鋼件車削材質(zhì)，它還能優(yōu)化大量工序峰抽。

　　如今汪阱，通過刀具材料創(chuàng)新，性能顯著提高榛开，這種創(chuàng)新前所未有瘟甩，超過了以往任何一次類似的材質(zhì)提升。

山特維克可樂滿研發(fā)的ISO P25材質(zhì)

　　最惡劣的環(huán)境

　　任何刀具的切削刃都會受熱受壓姚锥。切削過程中询崇，工件材料接近切削刃的同時(shí)，首先在主切削刃吃刀凉逛。然后性宏，在主切削刃之后，前刀面對鐵屑流起主要作用状飞。能量大量傳遞的輔助剪切面毫胜，使材料達(dá)到屈服極限。鋼件車削中诬辈，合力大（1,400——3,100牛頓/平方毫米酵使，隨鋼材類型不同而不同），溫度高（可達(dá)1,000攝氏度）。正是在鐵屑流動區(qū)口渔，測試刀具材料的能力样屠，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)力效果缺脉，因?yàn)檎麄€面上的切屑載荷集中痪欲，然后，帶走加工中產(chǎn)生的大部分熱量攻礼。摩擦是一個主要因素业踢，因此鐵屑接觸面及刀片表面的紋理對性能起作重要作用。

　　鋼件加工鐵屑流動區(qū)的磨損機(jī)理主要是化學(xué)熔化糠牍，有部分塑性變形傾向产掂。擴(kuò)散磨損是高速切削的主要特征，同時(shí)還有磨蝕性磨損卑我，主要發(fā)生在刀片的間隙面，這些磨損連續(xù)可控雕乃。鋼件車削一定要做到磨損連續(xù)可控桌强，例如主要的塑性變形、熱裂和溝槽磨損侯旬。

　　鋼件車削

　　鋼件車削是全球最常見的加工應(yīng)用浴营，很多金工車間都在使用。但是擂冷，由于使用多種材料磁不，從非合金鋼、低合金鋼到高合金鋼砂裹，從軟粘性材料到硬磨性材料等等贬池，物理性質(zhì)和條件千變?nèi)f化。棒材文黎、管材惹苗、鍛件、鑄件耸峭、軋制桩蓉、拉延、未處理劳闹、調(diào)質(zhì)和預(yù)加工工件的材質(zhì)不同院究，可加工性等級明顯不同。這些都屬于鋼件車削ISO P25應(yīng)用領(lǐng)域范圍本涕∫堤考慮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。因此蔬胯，整個領(lǐng)域（無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)類型不同对供，不可能采用相同的加工工藝。

　　但是氛濒，1970年以來产场，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)展软动。這些年來惧梦，先后研制了六代 P25材質(zhì)，持續(xù)不斷地改進(jìn)加工性能衙地，大大提高生產(chǎn)制造效率眶侣。通過采用通用鋼件車削材質(zhì)，能對多種應(yīng)用加以優(yōu)化洗筛。第七代P25刀片材質(zhì)正在使性能升級夷著。

　　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)則凸窖，這一點(diǎn)毫不夸張望星。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)需要天证，攻克多項(xiàng)技術(shù)難關(guān)：刀具壽命可預(yù)見性浸萤，加工的安全性、零件質(zhì)量連續(xù)性以及更高的切削速度哀买。

　　取得這種新成就顷锰，完全得益于對涂層硬質(zhì)合金刀片密集和豐富的研發(fā)，不僅對材料科學(xué)亡问，而且還對應(yīng)用分析和刀片制造工藝進(jìn)行了研究官紫。在設(shè)計(jì)新型鋼件車削材質(zhì)時(shí)，需要評估和研究多種因素玛界，其中包括原材料万矾、硬質(zhì)顆粒混合物慎框、粘合劑良狈、顆粒度、基體梯度設(shè)計(jì)笨枯，更重要的是涂層技術(shù)薪丁。

　　為何新刀具材料如此完美？

　　- 刀片基體更堅(jiān)韌馅精，更加平衡

　　- 刃口處理采用新工藝和新控制方法

　　- 刀片涂層創(chuàng)新取得新突破

　　- 進(jìn)一步研究后處理工藝

　　- 協(xié)調(diào)現(xiàn)有所有因素

　　刀片基體耐塑性變形的能力更高严嗜。刃口能經(jīng)受更高的溫度粱檀，而性能絲毫不減。新型基材梯度還可抑制微裂紋漫玄，改進(jìn)刃口線的耐用性牙饲。

　　為確保整個流動區(qū)域更平穩(wěn)的切削作用，刃口處槽形和尺寸經(jīng)過定制猬笑。采用化學(xué)蒸汽沉積法（CVD）的氧化鋁涂層組織取得新突破舀鼎。刃口線韌性更好，更耐磨呜颓，特別適合斷續(xù)切削园桑，在很大程度上得益于新研制的后處理工藝。

　　所有這一切意味著刀具材料技術(shù)取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展候摹，結(jié)合新一代涂層刀片技術(shù)塔端，從根本上解決了這種面廣多變、條件惡劣的加工領(lǐng)域的車削工具性能問題她添。

　　刀具材料主要創(chuàng)新之一是涂層組織和附著力媒湖。當(dāng)然，作為氧化物陶瓷的一部分并通過實(shí)踐證明耙屹，氧化鋁是一種成熟的刀具材料铲醉，成熟的涂料。這是一種很有效的刀片保護(hù)層抗俄，具有化學(xué)惰性，熱傳導(dǎo)性低世舰，通過擴(kuò)散作用动雹，月牙洼磨損抵抗能力很高。這種材料熔點(diǎn)在2000攝氏度以上跟压，由于具有密排結(jié)晶組織胰蝠，所以很硬。

　　迄今為止震蒋，傳統(tǒng)氧化鋁涂層具有隨機(jī)的晶體方向茸塞。而這些氧化鋁涂層具有滿意的加工性能，還可克服刃口線和前刀面惡劣條件引起的一些缺點(diǎn)查剖。研究表面钾虐，如果實(shí)際晶體方向可控，很多切削刃特性也可控笋庄，更重要的是效扫，已經(jīng)得到明顯改善。

　　Inveio涂層

　　Inveio涂層是一種氧化鋁直砂、刀具材料技術(shù)的創(chuàng)新计侯，具有單向非任意性晶體取向帝畸。整個CVD工藝中，采用統(tǒng)一方式傻当，控制晶體生長邀安，才能夠做到這一點(diǎn)。通過所有的硬質(zhì)鋁合金晶體排列堤型，采用相同方式扬瘸，使得涂層組織更強(qiáng)、更加均勻子宵，出現(xiàn)的新特性對承受流動區(qū)域的力和溫度更有好處尚档。實(shí)際上，已經(jīng)形成了嶄新的前刀面接觸表面彪性。

veio涂層

　　緊密排列的原子平面彩梅，朝著與碎屑接觸的區(qū)域，具有更好的抗月牙洼磨損性——鋼件車削受熱受壓的主要擴(kuò)散磨損機(jī)理稍记。鐵屑流動區(qū)域沿晶體平面更加有效地散熱巩恼。另一種效應(yīng)是抗微裂紋能力。沿著水平方向最弱的部分形成裂紋靠抑，由于磨損較慢量九、均勻可控，涂層耐用性得到改善颂碧。

　　新效應(yīng)結(jié)合刀片最佳涂層附著力荠列，還減少壓成片的“假性”月牙洼磨損。內(nèi)層涂層有精細(xì)的鈦碳氮化物組成载城，具有柱狀組織肌似，堅(jiān)硬，抗磨蝕性磨損能力強(qiáng)的特點(diǎn)诉瓦。實(shí)際上川队，延長了刀具壽命、改善了加工安全性睬澡，提高了切削速度——這些都是制造業(yè)取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)步的驅(qū)動力固额。刀片刃口線決定了零件質(zhì)量和刃口損壞速率，現(xiàn)在更具有彈性煞聪，提高了刀片性能和加工零件的可預(yù)測性斗躏。

　　還受到影響的是連續(xù)磨損速率和不連續(xù)磨損速率之間的權(quán)衡取舍，以達(dá)到整個刀具使用壽命期間最大的安全性和較高的切削速度证摩。加工過程中树颖，在應(yīng)用鋼件車削刀片時(shí)，較硬的P15和較堅(jiān)韌的P35材質(zhì)之間的重疊區(qū)域?qū)⑹亲钚略u估的重點(diǎn)诡亥。這是因?yàn)樾碌腜25材質(zhì)可很好地解決當(dāng)前應(yīng)用部位之間的邊界線效聂，提供最新的加工時(shí)機(jī)瞪澈。另一個受到影響的因素是選擇刀片槽形、刀尖半徑枷澜、刀片尺寸和刀片形狀脓额，以采用這些材質(zhì)。另外跷缀，毫無疑問搬混，P25材質(zhì)將提供新的優(yōu)化可能性。

　　ISO P25鋼件車削整個范圍內(nèi)那捍，可加工性等級明顯不同拾点。工件可以是棒材、管材槐滔、鍛件勃痴、鑄件、軋制热康、拉延沛申、未處理、調(diào)質(zhì)和預(yù)加工工件姐军。另外铁材，鋼材類型隨工序和設(shè)置不同而明顯不同。GC4325在以前的GC4225基礎(chǔ)上奕锌，設(shè)定了鋼件車削的新標(biāo)準(zhǔn)著觉。通過改善機(jī)床可利用性，增加每小時(shí)工件輸出量惊暴，提高生產(chǎn)效率固惯。

　　結(jié)論

　　總之，從多種生產(chǎn)方面來看缴守，ISO P25 應(yīng)用領(lǐng)域的第七代涂層鋼件車削材質(zhì)帶來了新的加工潛力。嶄新的刀具材料性能是以前類似材料的兩倍镇辉。試驗(yàn)和應(yīng)用結(jié)果證明屡穗，這是過去二十年使用的刀片材質(zhì)中最好的。無論是各種小批量生產(chǎn)娶恕，還是大批量生產(chǎn)的優(yōu)化揖漫，競爭力都能得到明顯提高。

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