刀具開發(fā)商可以通過控制刀具涂層的厚度纫蝗、純度雹拄、結(jié)構(gòu)完整性耙册、光滑度和化學(xué)成分等變量來設(shè)計(jì)刀具和提高刀具的加工性能槽袄。

Seco刀具公司的車刀產(chǎn)品部經(jīng)理Don Graham先生說:“現(xiàn)在的刀具出現(xiàn)了新的變化,其晶體方向的排列對(duì)刀具產(chǎn)生了重大影響烙无。刀具上的某些涂層具有各向異性的特點(diǎn)。這與木材的紋理特性一樣,在不同的程度上取決于所施加的力度,看其是否沿著材料晶粒的同方向或反方向,刀具涂層材料的顯微晶體會(huì)因?yàn)檠刂煌姆较蚨@示出不同的特性遍尺。Seco刀具公司開發(fā)了一種新的工藝,采用這種新工藝來控制晶粒的排列方向皱炉。”

該公司開發(fā)了一種新的“Duratomic”刀具涂層狮鸭。他們單獨(dú)對(duì)氧化鋁晶體進(jìn)行控制合搅。在某種意義上來講,是以原子級(jí)的水平控制該材料,從而生產(chǎn)了一種刀具涂料,帶有這種涂層的刀具可加工范圍很廣的黑色金屬材料,其加工效果要比該公司以前使用的任何氧化鋁涂料都好。以前涂層的最高硬度只能達(dá)到27GPa,但新的涂層達(dá)到了30GPa,這僅僅是因?yàn)槔昧司w固有的排列方向,從而使其達(dá)到了最高硬度歧蕉。該公司生產(chǎn)的TP2500級(jí)鑲刀片,在其基質(zhì)材料上使用了這種涂層,因此這種刀具同樣具有很廣的應(yīng)用范圍画了。其結(jié)果是這種刀具可以加工鑄鐵和各種鋼材,包括不銹鋼,并且延長(zhǎng)了刀具的使用壽命,從而使加工車間能夠發(fā)揮更大的潛力,加工各種材料,并減少了加工車間所需的鑲刀片庫(kù)存數(shù)量。

Graham先生說:“刀具使用壽命的提高并不只是由于刀具的硬度增加吼季。根據(jù)切削試驗(yàn)證明,這種涂層也使刀具的韌性明顯地提高嫌或。這種新的涂層允許刀具在更冷的條件下切削加工,這種效果是我們未曾預(yù)見到的∥蠓矗”

當(dāng)這種新的涂層代替了以前的氧化鋁涂層時(shí),如果同樣對(duì)4140鋼進(jìn)行切削加工,過去的操作溫度為915攝氏度,現(xiàn)在只有880攝氏度喝灌。這兩個(gè)溫度看起來似乎都不低,然而Graham先生指出:“刀具的耐磨特性取決于溫度的變化,特別是在這個(gè)范圍內(nèi),溫度的變化對(duì)刀具的耐磨特性有很大的影響。削減35攝氏度的溫度,可使刀具的耐磨特性大大提高,從而進(jìn)一步延長(zhǎng)了刀具的使用壽命奠钾〖卧裕”

“目前對(duì)這個(gè)冷卻效果的機(jī)理還不太明白「×剑控制晶體的排列方向并不一定能夠提高表面的平滑度,但這種變化無論如何會(huì)使其生產(chǎn)的刀具在切削時(shí)感覺到表面更加光滑损螃。”

從這張電子顯微鏡金相圖中可以看到氧化鋁涂層(上面一層)的高水平晶體平行分布情況俩食。其晶體按照其最高硬度的方向排列筹聂。與這個(gè)圖形的少量分離也許對(duì)增加涂層的韌性,也會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的作用,使其不易發(fā)生斷裂現(xiàn)象暖悦。

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