硬质合金刀具涂层的应用

近几年高速切削加工技术的应用，在大幅度提高生产效率的同时也极大地提高了产品的质量，高速切削加工技术，尤其是硬质合金刀具已成为切削制造业的主流。

硬质合金刀具，作为高速切削刀具，其加工技术的发展与应用同时带动了相关技术的迅速发展。高速切削顾名思义，是高的速度、大的进给量、机床的快速移动、快速换刀等，最终体现为生产效率的大幅度提高。但是应该指出的是硬质合金刀具的高速切削只是一个相对的概念，随着加工方式、工件材料以及硬质合金刀具选择的变化，高速切削加工的速度存在很大变动范围。一般认为高速加工的切削速度为常规切削速度的5~10倍，如加工碳素钢切削速度为500-2000m/min;铸铁为600-3000m/min;铝合金为1000-7000m/min;铜为900-5000 m/min.

硬质合金刀具切削技术是实现高速加工的关键技术之一，而高速切削刀具的高温性能是影响高速切削刀具技术发展的重中之重。由于在高速切削加工中所产生的切削热对刀具的磨损比常规切削高得多，因此对刀具材料有更高的要求：高硬度、高强度和耐磨性；高的韧性和抗冲击能力；高的红硬性和化学稳定性；抗热冲击能力。

硬质合金刀具表面涂层技术是应市场需求而发展起来的一种表面改性技术，，自上世纪60年代以来，该项技术在金属切削刀具制造业内得到了极为广泛的应用。尤其是硬质合金刀具高速切削加工技术出现以后，涂层技术更是得到了迅猛的发展与应用，并成为高速切削刀具制造的关键技术之一。该项技术通过化学或物理的方法在硬质合金刀具表面形成某种薄膜，使切削刀具获得优良的综合切削性能，从而满足高速切削加工的要求。归纳起来切削刀具表面涂层技术具有以下特点：

采用涂层技术可在不降低刀具强度的条件下，大幅度地提高硬质合金刀具表面硬度，目前所能达到的硬度已接近100GPa;
   
随着涂层技术的飞速发展，薄膜的化学稳定性以及高温抗氧化性更加突出，从而使高速切削加工成为可能；
润滑薄膜具有良好的鼓相润滑性能，可有效地改善加工质量，也适合于干式切削加工。
涂层技术作为硬质合金刀具制造的最终工序，对刀具精度几乎没有影响，并可进行重复涂层工艺。

硬质合金涂层刀具所带来的益处：可大幅度提高切削刀具寿命；有效地提高切削加工效率；明显提高被加工工件的表面质量；有效地减少硬质合金刀具材料的消耗，降低加工成本；减少冷却液的使用，降低成本，利于环境保护。


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