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最耐磨的钢件车削材质等级TP0500 |
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作者：山高刀具 |
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高速加工、干式加工等技术和难加工工件材料的发展不断地向切削刀具制造商们施压，要求开发出能实现更高速度、提供更长刀具寿命以及经得住严峻加工工况考验的新产品。
这些要求所产生的问题包括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。
对于操作工而言，为了利用这些机床的高速性能，必须拥有极具化学稳定性和耐热性的切削刀具。刀片在切屑形成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
镀层硬质合金刀片由于其耐磨性、化学稳定性和高硬度，在车间大多数金属切除加工中长期占有主导地位。具有移除大量材料的能力并同时保持较长刀具寿命的80%刀片是镀层硬质合金材质。镀层可以增强耐磨性、延长刀具寿命，并能扩大某种特定材质等级的功能和允许更高的加工速度。
镀层必须应用于适当的基体，才能使刀片实现预期的特性。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，但是其属性仍然会对刀具和镀层的表现产生重大的影响。
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、对各个镀层进行更仔细的结构控制、镀后对切削刃进行抛光等，所有这些设计都可以为提高质量、生产率或者减少成本服务。
当今最好的技术
镀层技术的进步明显有所增加。罕见的、革命性的改变来源于山高刀具独特的Duratomic金刚甲技术——独有的化学气相沉积（CVD）镀层。
通过广泛的研究和开发，山高已经掌握了控制氧化铝(Al2O3)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。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，山高已掌握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，并能更好地结合耐磨性和韧性——超越市场上原先所有的Al2O3的性能。
传统氧化铝镀层的硬度大约是27.5GPa，而Duratomic金刚甲镀层的硬度大约是30.5GPa，几乎提高了11%。硬度的提高将直接转换为耐磨性的增加，因此可以提高刀具寿命。在一个典型的应用中，镀层的工作温度更低，下降了整整60°C或者超过9%，足以显著减少刀片产生月牙洼磨损的倾向。
与传统的Al2O3相比，Duratomic金刚甲镀层表现为：月牙洼磨损减少、切削刃塑性变形降低，刀具寿命延长。当与由MTCVD制备的碳氮化钛(TiCN)镀层或传统的Al2O3镀层相比时，由Duratomic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Duratomic金刚甲镀层结构由两个功能部分组成。靠内的TiCN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Al2O3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Duratomic金刚甲应用范围内的微调才使山高提供的刀片材质等级能运行得更快、更持久并适合于更宽范围的应用，使它们至今仍成为各类不同的车削、铣削和孔加工应用的首选。
TP0500
高温下快速的粗加工
随着最新车削材质等级TP0500的推出，山高已经建立了深厚的Duratomic金刚甲技术基础。除适合于广泛的应用场合，TP0500还在特定加工领域（为了迅速切出大量金属，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TP0500那样长时间承受热量而不发生塑性变形和月牙洼磨损。TP0500的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。
在特定应用场合，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，TP0500可显著提高加工参数，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，也可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，山高依据Duratomic金刚甲材质等级技术的已有知识，再减小基体的颗粒度以提高硬度，同时增加Duratomic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中钢件应用最耐磨的镀层。
这样的排列能经受极大的热量。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。
是否采用这种材质等级还应考虑以下前提条件：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HRC40）；在稳定切削工况下高速加工的能力。
TP0500钢件应用范围
TP0500基体的碳化钨细颗粒结构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，TP0500具有更粗的颗粒度，但这使得韧性得以提高，能承受这些铸铁应用的断续切削加工。
当今，若想屹立于竞争激烈的加工应用竞技场，特别是汽车生产领域，降低零件单件成本的能力是必不可少的。刀具性能可显著影响零件的单件成本，全新打造的TP0500在其应用领域内可提供一个获得高效生产的解决方案。(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(9/10/2010) |
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