在許多情況中，高質(zhì)量切割刀具的生產(chǎn)通常始于粉末金屬的使用。當前卢女，粉末金屬處理需要粉末通過氣體霧化而成形，其中讓粉末粒子快速冷卻士到，形成非常小的粒度—粉末金屬材料的一個通用特征參數(shù)留绞。高速鋼(HSS)粉末的使用允許形成更多硬質(zhì)合金成形元素。因此瞒酪，小粒度和更高級別的硬質(zhì)合金成形結果會保證粉末金屬高速鋼更高的硬度及耐磨性荞宰。

　　然而，這些材料的成本一般要比傳統(tǒng)結晶冶金刀具級合金的高测佛。為生產(chǎn)標準高速鋼切削刀具而需要將粉末金屬加工成棒料度潜，這所帶來的額外處理成本將會非常高，因此每磅棒料的售價會高達20～30美元影凿。這種成本因素已經(jīng)嚴重地限制了它在標準切削刀具生產(chǎn)中的應用致殉，盡管它具有顯著的特性。

　　在制造行業(yè)第勉，激光沉積技術在修理逃铝、改造和快速原型方面得到了越來越多的應用。該技術通常會采用一種粉末叽赊，這種粉末能夠被激光束高效熔化并精確沉積到基質(zhì)材料上恋沃。激光沉積過程的特點有：熱變形低必搞、對基質(zhì)產(chǎn)生的金相損失最小、沉積速度相對較高囊咏，同時對沉積物可以進行快速固化恕洲。這些屬性結合起來就使得激光處理成了一種理想的候選手段——它可以用來有選擇地生產(chǎn)用于不同應用場合的工程微細結構。但是梅割，要獲得刀具元件所需性能卻帶來了一個難以克服的挑戰(zhàn)霜第。

　　意識到激光沉積的潛力后，Alvord-Polk公司開展了一個研發(fā)項目來尋找其可能的應用户辞，評價現(xiàn)有產(chǎn)品的激光沉積泌类，并對其定性，同時還對因這種技術產(chǎn)生的可能節(jié)省進行量化底燎。初始試驗是與賓夕法尼亞州立大學(賓州ARL)的應用研究室合作進行的刃榨，隨后的開發(fā)是在Alvord-Polk位于賓州Millersburg市的工廠內(nèi)進行的。這種研發(fā)的結果表明书蚪，通過可選性地用Rex 121TM對一種低成本的HSS毛坯進行激光沉積酝凄，可以在可接受的成本下實現(xiàn)粉末金屬級質(zhì)量。

　　Alvord-Polk已經(jīng)發(fā)現(xiàn)维似，對于許多應用而言，激光沉積對刀具元件保證了所需要的硬度和耐用度嘿惜，同時降低了與材料及輔助操作相關的成本顺诽。

　　在刀具工業(yè)中應用激光沉積技術的機會僅受可沉積的材料約束，如今人們正在進行的重要研究：用于高耐磨應用場合的激光處理粉末合成的改進配方坯公。通過合金感應變相韵披、通過第二相粒子的合成強化或者二者的結合而建立固化沉積物中的發(fā)展屬性。復合微觀結構—一種高硬度并含有非常硬粒子的可焊接矩陣形式—為刀具級材料進行激光沉積提供了巨大機遇酷匹。

　　對具有復合物微觀結構的刀具級材料進行激光沉積已經(jīng)商業(yè)化镇锣。在Alvord-Polk有限公司與聯(lián)合機器和工程公司(位于俄亥俄洲Dover市)之間的合作已經(jīng)促成一項在生產(chǎn)中切削刀具的應用。專用深孔鉆頭刀片需要在鎢硬質(zhì)合金刀片后面整個直徑上采用鍍鉻或硬質(zhì)合金耐磨墊塊硼琢。Alvord-Polk與賓州ARL合作開發(fā)了一個采用Rex 121以及大量鎢硬質(zhì)合金粒子的激光熔覆材料一宁。這種材料組合所帶來的性能卓越的耐磨墊塊可以進行選擇性沉積，以取代鉻或釬焊硬質(zhì)合金耐磨墊塊瞄邪。圖4顯示了一個帶有激光沉積耐磨墊塊的深孔鉆頭刀片距痪。

　　對采用這種技術的刀具進行試驗的結果超出了預計。鉆頭在被加工表面的速度比電鍍鉻刀具快2倍简软，耐磨性超出電鍍鉻刀具的2~4倍蛮拔。此外，它還是一種針對釬焊或螺栓栓接硬質(zhì)合金耐磨墊塊的經(jīng)濟性替代方案痹升，因為磨損的刀具可以返回廠家進行重磨建炫，并重新進行新的激光沉積畦韭。

　　通過激光沉積生產(chǎn)刀具級材料為刀具工業(yè)革命提供了潛力。加工依賴于激光的地方在于：激光沉積能夠僅在切削刀具上需要的地方精確沉積高度工程化的材料肛跌、從而能減少成本高昂的材料用量及二次操作艺配。已經(jīng)表明，用這種方法生產(chǎn)的刀具性能遠遠超出普通材質(zhì)刀具惋砂，同時降低了制造成本妒挎。這種技術將隨著專門為這些應用所設計的新材料的發(fā)展而得到進一步推廣。

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