Cerbide聚晶硬质合金刀具材料
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与采用钴或其它结合剂将WC颗粒粘结在一起的传统硬质合金不同,聚晶硬质合金并不使用结合剂,而是一种纯硬质合金的单质材料。
经过长达6年的研究与开发,Cerbide公司推出了一种商品名为“Cerbide”的聚晶硬质合金材料。与采用钴或其它结合剂将WC颗粒粘结在一起的传统硬质合金不同,聚晶硬质合金(PWC)并不使用结合剂,而是一种纯硬质合金的单质材料。
钴等结合剂的熔点较低,会降低硬质合金的硬度和耐磨性,是传统硬质合金材料最薄弱的环节。由于Cerbide聚晶硬质合金中不含结合剂,因此其硬度大幅度提高,据称可高达24OOHV(95.5HRA) ,耐磨性也比传统硬质合金提高许多倍。但另一方面,由于不含可增强材料韧性的结合剂.使Cerbide的脆性有所提高,韧性有所下降,因此它并非适合加工所有的工件材料。
当被加工工件材料和加工工艺适合时(如高速切削钛合金),Cerbide在切削高温下良好的热硬性使其表现出极佳的切削性能。传统硬质合金的热硬性在高温时会大幅下降,而Cerbide的热硬性却可在高温下基本保持不变。
由于Cerbide本身已具有极高硬度,因此最适合它的涂层是金刚石涂层。表面看来,由于Cerbide不含钴结合剂,似乎基体将难以把持住金刚石涂层(因为硬质合金中的钴通常会被蚀除掉,从而有利于金刚石粘附在硬质合金晶粒上)。但实际上并非如此。Cerbide基体把持涂层(尤其是CVD金刚石涂层)的能力优于任何已有的硬质合金材料。Cerbide公司曾将一把聚晶硬质合金刀具送到一家金刚石涂层公司,观察其表面涂层效果(因为其中不含任何钴)。为了确定涂层的粘附性,技术人员对涂层刀具进行了破坏性试验,但却无法损坏刀具上的金刚石涂层。然后,技术人员试图对Cerbide基体本身进行破坏性试验,但是,他们通常能对硬质合金刀片造成损坏的试验只能对Cerbide表面起到抛光作用。
当然,金刚石涂层增加了Cerbide刀具的成本(其售价约为普通硬质合金刀具的3倍)。为了降低成本,北美Cerbide公司正与涂层公司合作.开发一种较厚的类金刚石涂层。这种涂层与金刚石涂层硬度相当,但成本仅为金刚石涂层的25%。
当对刀具的润滑性能要求较高时,采用二硼化钛涂层非常有效。这种涂层可使刀具表面非常光滑。
目前,Cerbide公司用于加工各种上件材料的切削刀片和立铣刀已商业化供货,最终将形成系列牌号。此外,该公司还准备进入耐磨零件市场。
本文作者:张宪(译)
原载:《工具展望》2008年第1期
上载于:2009-7-30 12:17:32

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