最耐磨的钢件车削材质等级TP0500.pdf

等级 T P o 5 o o 引言 文 山高刀具 上海 有限公司 诸如高速加工 干式加工等技术 和难 加工工件材 料的发展将不 断向切削刀具制 造商们施压 要求他们 开发 出能 实现 更高的速度 提供 更长 的刀具 寿命 以及 经得住 严峻的加工工况考验 的新产 品 这些要求所 引发 的一些 问题 包括 在切削区 内升高 的温度 即应 用于切削过程 的许 多能量被转 变成 了热 量 此外 虽然在 加工过程 中产 生的热量通过减 少切 屑形成所需要 的力 能有助于使 切削作用更 容易 但 它也会流入切 削刃 引起 刀具 的塑性 变形 对刀具寿 命产生负面影响 每位机械工人都在 努力实现生产 率和刀具寿命的 最佳组合 在 进行较硬钢 的高速切削 时 它能成为一 项复杂 的任务 对 于操作工而言 为 了利用这些机 床 的高速性能 他们 必须拥有极具 化学稳定性 和耐 热性 的切削 刀具 我们将关注于 刀片镀层 的作 用 刀片在 切屑形成 的过程 中扮演着关键 的角色 是 实现 良好 的切屑控制 生产率 刀具寿命和可靠性 的第一步 镀层的贡献 镀层 的硬质合金刀 片由于其耐磨 性 化学稳定性 和 高的硬 度 在车 间的大多数金属切除加 工中长期 占 有主导地位 对一系列应用具有移除大量材料的能力 并 同时保 持长 的刀具 寿命 当今约 8 0 用 于加工 的 刀 片是镀层 的硬质合金 材质等级 镀层增强 了耐磨性 延长了刀具寿命 并且能扩大某特定材质等级的功能 性 以及允许更高 的加工速度 镀层是很 重要 的 但是镀层也必须应用于适 当的 基体 使 得刀片实现预期 的特 性 这种 多层镀层技术 意味着每一层都 有其特 有的功 能 例如韧性 耐磨性 润 滑性等 所 以 尽管 基体 受到镀层 的保护直 到有严 重 的刀具 磨损产生 但 是它的属性仍然会对 刀具 和镀 层 的表现产生重 大的影响 在这个领域 内 有 各种不 同的基体 和镀层 成分 有许 多方法可以改进 镀层产 品的性能 在 镀层炉 内对化学成分进行微调 各个镀层更仔 细的结构控制 甚至镀层 后对切 削刃进 行抛光 所有这些都被设计成 能提高质量 生产率或者减少成本 当今最好的技术 镀层技术 的进 步明显地 有所 增加 罕见 的 革 命 性 的改变产生于 山高刀具独特 的 D u r a t o mi c 金 刚甲 第0 7 期数控机床市场 8 5 国 技术 一种独有的化学气相沉积 C V D 镀层 通过广泛的研究 和开发 山高已经 知道 了如何控 制氧化铝 A I 2 0 3 基体层 的结 晶结构 通过修 改镀层 沉积 技术 组成镀层 的每个 晶体被 倾斜 以带来一 个在 切削时更有利 的结 晶方 向 可 以用一个类比 考 虑金 冈 0 石是如何可 以从某个结晶方向被相对容 易地劈 开 形成了能反射和折射 光线 的表面 并使宝 石看起 来十分吸引人 然而 在其 它结 晶方向 金 刚石对任 何形式的破坏都有强大 的抵抗力 通过这种技术 山高已经知道 了如何控制氧化铝 晶体的增长 从本质上说 这种结构的改变创造了一 种镀层 它能够提升机械性能 热性能并与更好的耐 磨性和韧性相结合 超越了市场上 原先所有 A I 2 03 的性能 传 统氧化 铝 镀层 的硬 度 大约 是 2 7 5 G P a 而 D u r a t o mi c 金刚 甲镀层 的硬度 大约是 3 0 5 GP a 几 乎提 高 了 1 1 硬 度的提 高将直 接转换 为耐磨 性 的 增加 因此提 高刀具寿 命 在一个典型 的应 用中 镀 层的工作温度更低 下降了整整 6 0 C或者超过 9 足 以显著减少刀片产生月牙洼磨损 的倾向 1 0 e 2 o o 3 o o 0 o 5 0 0 6 0 0 7 o 0 8 0 0 传统 8 8 第0 7 期数控机床市场 1 0 0 2 0 0 3 6 0 4 o o 5 0 o 6 oo 7 0 o 与 传 统 生 产 的 A I 2 03相 比 D u r a t o mi c 金 刚 甲镀层 表现 为减 少月 牙洼 磨损 降低切 削 刃的塑 性 变形 并延 长 刀具 寿 命 当与 由 M T C V D制备 的碳氮 化 钛 T iC N 镀 层 或 传 统 的 A I 2 0 3镀 层 相 比 时 由 D u r a t o m i c 金刚 甲技 术开发的材质 等级始终展现 出后 刀面耐磨性提高和韧性的改善 优 化 的 D u r a t o mi c 金刚 甲镀层 结构 由两个 功能 部分组成 靠 内的 T i C N基层 负责提供优异 的粘附力 和基本 的切 削刃强 度 而 顶层 的 A I 2 03担 当一个有 效 的热屏障 允许更高的切削速度 正 是 这种 基体 和镀 层 的结合 以及在 D u r a t o mi c 金 刚甲应 用范围内的微调 才使 山高提供 的片材质等级 能 运行 得更 快 更 持久 并适 合于 宽范 围 的应用 使 它们 成 为各类 不 同的车 削 铣 削和 孔加 工应 用的首 选 直到现在 j 啪 啪 言拗 湘 蜘 蜘 高温下快速的粗 n T 随 着最 新 车 削材 质等 级 T P 0 5 0 0的推 出 山高 已经 建 立 了深厚 的 Du r a t o mi c 金 刚 甲技术 基 础 但 除了适合 于广泛 的应 用场合 T P 0 5 0 0还在特 定加 工 领域 为了迅速切 出大量金属 你 需要采用最硬 最 耐 磨的材质等级来承 受高温 高速 的钢 件加工 成 为 耐 磨性的绝对冠军 尽 管各种不 同的材 质等级都可 工 作 于 这 些应 用 场 合 但 它们 通 常 不 能像 T P 0 5 0 0那 样长 时间承受热 量而 不发生 塑性 变形和 月牙洼 磨损 T P 0 5 0 0使 得用户 只需为这些 应用场 合储备一 种可靠 的材质等级 从而简化库 存并减 少换刀 这 不是一 种通用的材质等级 但是应用于特定应 用场 合如长时 间连续切 削或像汽车行 业那样 的高 生产 率 高度竞争 的环境 时 TP 0 5 0 0可显著提高加工参 数 它是 发电设备行业 生产轴 锻造零件 轮毂单元 法 兰或 轴承的一个 良好选 择 应用 T P 0 5 0 0的一个绝佳 领域将是加 工用于 建筑 和农用车辆的轮轴或传动轴 双重使命 为 了 实 现 这 样 的 性 能 水 平 山 高 依 赖 源 于 D u r a t o mi c 金刚 甲材质 等级技术 的已有知识 然而在 这种 情况下 它减小基体 的颗粒度 以提 高硬度 同时 增 加 D u r a t o mi c 金 刚 甲镀 层 的厚 度 这就 意 味 用户 在硬 且抗 变形 的基层 之上得到 了业界 用于钢件应 用最 耐磨 的镀层 这 样的排 列经得住极大 的热量 实际上 对 于这 种材 质等级 热量是 一种获得足够韧 性和减少 刃 口微 崩倾 向的先决条件 由于 它被设计用于 中到高进给量 和切 深的加工 基体 的宏观特性而非 刃 口特性是最重 要 的 要 决定 您是否应 该考虑这种材质等级 在此 有一 些基本 的前提 条件 大型零件 或切削时间长 半精加工到粗加工应用 干式加工和使用冷却液的长切削 淬硬钢和模具钢 高达 HRC 4 0 在稳定切 削工况下高速加工 的能 力 T P 0 5 0 0 件应用范围 精加 一 半精加 J 粗加 I 一 切削长度 T P 0 5 0 0基体 的碳 化钨细颗粒 结构已经产生 了额 外的好处 使 这种材质等级适 用于 铸铁 的某些应用场 合 特别是球墨铸铁领域 和需要提高速度能 力的场合 相 比专 用的铸铁 材质等 级 T P 0 5 0 0实际上 具有更粗 的颗粒度 但这使韧 性得到