有時(shí)候，一項(xiàng)技術(shù)或工藝的出現(xiàn)會(huì)伴隨著一種材質(zhì)的性能潛力得到極大的提高蛉腌。來(lái)自山高刀具的Duratomic技術(shù)就是一則典型的例子篇瀑。山高的Don Graham與Roger Granstr?m解釋了成功背后的科學(xué)原理。

　　我們有許多方法可以改進(jìn)涂層產(chǎn)品的性能：在涂層爐內(nèi)對(duì)化學(xué)成分進(jìn)行微調(diào)瑟顶、各涂層的結(jié)構(gòu)控制更仔細(xì)看剃、涂層刀片的頂部與底部的精磨、甚至涂層后對(duì)切削刃進(jìn)行拋光鹿腕，所有這些都對(duì)最終用戶有好處秋豌。

　　在過(guò)去的幾年中，除了這些改進(jìn)之外悼锻，山高嘗試了采用一種相對(duì)而言更基本的方法來(lái)提高涂層的性能匙戚。例如，該行業(yè)對(duì)某些材質(zhì)牌號(hào)的刀片采用較基礎(chǔ)的方式進(jìn)行拋光是原因之一恐梅，而這也是山高使用的一種措施潭三，就是去除涂層本身的瑕疵。通過(guò)拋光可以改善光滑性掀塞、殘余應(yīng)力狀態(tài)并減少切削的摩擦玖项。但是，當(dāng)這些瑕疵并非首位因素的話會(huì)怎么樣呢喂很？這一問(wèn)題使得山高致力于改善各層涂層的結(jié)構(gòu)完整性惜颇。

　　如果我們從最初的地方開始，有兩種不同形式的氧化鋁應(yīng)用于涂層：kappa和alpha少辣。兩者區(qū)別在于晶體結(jié)構(gòu)的不同凌摄。例如，陶瓷水槽和紅寶石都是由氧化鋁制成的漓帅。這兩者的區(qū)別在于原子的排列方式锨亏。

　　車削產(chǎn)品專家Don Graham解釋說(shuō)：“當(dāng)用作刀具材料時(shí)，我們更希望使用alpha相的氧化鋁忙干。然而器予，kappa相更容易沉積浪藻，所以我們先沉積kappa相再在熔爐里對(duì)涂層熱處理，使之轉(zhuǎn)換為alpha相乾翔。在進(jìn)行這種處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生體積上的收縮爱葵，其直接后果是不可避免地產(chǎn)生裂紋。直到山高的涂層專家解決了如何直接沉積alpha相氧化鋁反浓，使得結(jié)構(gòu)無(wú)裂縫萌丈。”

　　金剛石的類比

　　“我們可以用另外一個(gè)類比峡哥，我們都知道金剛石是人類已知最堅(jiān)硬的材料庭走，從某個(gè)結(jié)晶方向可以被相對(duì)容易地劈開，”Don Graham繼續(xù)道学咸，“金剛石可以非常好地抵抗任何形式的破損或磨損。通過(guò)仔細(xì)地調(diào)整涂層的循環(huán)袒覆，山高的研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)知道如何控制這些涂層的晶體結(jié)構(gòu)骤顿，以提高韌性和耐磨性。這就是我們已經(jīng)命名的‘Duratomic’工藝鱼虽，即希望它能反映出我們通過(guò)原子級(jí)的工藝來(lái)控制涂層使其更耐用的想法海黍。通過(guò)把另一種結(jié)晶方向引入切削，我們提高了產(chǎn)品的韌性和耐磨性付准∠兄浚”產(chǎn)品經(jīng)理Roger Granstr?m補(bǔ)充道：“山高研發(fā)團(tuán)隊(duì)所做的是從化學(xué)上改變氧化鋁Al2O3層的晶體結(jié)構(gòu)，以創(chuàng)造出一種能提供更長(zhǎng)的刀具壽命并提高切削能力的涂層佩艇。我們相信這將會(huì)完全改變未來(lái)材料等級(jí)研發(fā)的性能預(yù)期年粟。用Duratomic技術(shù)開發(fā)涂層可以與任意不同的基體相結(jié)合，創(chuàng)造出新一代的有顛峰性能且應(yīng)用廣泛的材料牌號(hào)送丰〉薅恚”

　　傳統(tǒng)氧化鋁涂層的硬度約為27.5GPa。Duratomic的硬度大約是30.5GPa器躏，提高了10%～15%俐载。硬度的提高將直接轉(zhuǎn)換為耐磨性的增加，因此登失，也提高了刀具壽命遏佣。在一個(gè)典型的應(yīng)用中，涂層的工作溫度也由915攝氏度下降到880攝氏度揽浙，足以大大提高抗月牙洼磨損性能状婶。

　　該材質(zhì)牌號(hào)表現(xiàn)把氧化鋁粘合到其下面的碳氮化鈦層的粘合劑所造成的。Ti(C,N)是非常堅(jiān)硬且耐磨的馅巷。在它的下面是一個(gè)嶄新的基體太抓，它被認(rèn)為是這一涂層的理想搭檔空闲，而且也以富鈷區(qū)為特色，它意味著鈷由這一結(jié)構(gòu)的芯部轉(zhuǎn)移到表面走敌。

　　毫無(wú)疑問(wèn)的是碴倾，山高提高了這一材料牌號(hào)的韌性。用一個(gè)直徑4.25″的厚型管蛙饮，沿其長(zhǎng)度方向鉆有許多4″深即粗、直徑1/4″的孔，然后端面車削貫穿孔系時(shí)產(chǎn)生劇烈的斷續(xù)切削迁搜。切削工況為：52100鋼枯悲、650sfpm表面英尺每分鐘、0.016ipr英寸每轉(zhuǎn)宣葡、0.04″的切削深度埂伺，并且使用冷卻液。

　　出色的效果

　　刀具壽命是通過(guò)觀察并計(jì)數(shù)在切削刃顯著磨損出現(xiàn)之前其加工的行程數(shù)得出的椰墩。山高測(cè)試了一系列不同的有競(jìng)爭(zhēng)性的P25材質(zhì)等級(jí)夭掸，包括TP200和以Duratomic涂層為特征的第一種材質(zhì)等級(jí)TP2500。有競(jìng)爭(zhēng)性的P25材質(zhì)等級(jí)在切削刃顯著磨損出現(xiàn)之前完成了近70件喊傻。TP200請(qǐng)牢記這是一種優(yōu)異的材質(zhì)牌號(hào)在切削刃顯著磨損前完成了90件呢烦。令人難忘的是，TP2500在切削刃顯著磨損前完成了130件褂磕。

　　TP2500提供了空前水準(zhǔn)的耐磨性和韌性闻蛀，在ISO P類應(yīng)用中超額完成任務(wù)且較其它材質(zhì)牌號(hào)更耐久。TP2500還可以優(yōu)化不銹鋼車削和鑄鐵的應(yīng)用您市，有效地加工M20和K30類的應(yīng)用觉痛。Don Graham說(shuō)：“總的來(lái)說(shuō)，TP2500的涂層展示了韌性的提高茵休、出色的耐熱和耐磨性秧饮，并且減少了積屑瘤。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)已經(jīng)表明TP2500將生產(chǎn)率提高了100%泽篮，同時(shí)也將刀具的使用壽命提高了400%盗尸。”

　　TP2500不僅只是另一種全新的車削材質(zhì)牌號(hào)帽撑，還預(yù)示著下一代以Duratomic技術(shù)生產(chǎn)的硬質(zhì)合金刀片將為金屬切削性能的發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)泼各，它將超越市場(chǎng)上現(xiàn)有的所有產(chǎn)品的能力。

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