前言
盖房子从打地基开始。房屋的整体强度和可靠性取决于其地基的坚固程度。在切削刀具的研究、开发和制造中，基础是指切削刀具的材料。切削刀具有多种材料，包括硬质合金、聚晶金刚石、高速钢和陶瓷，每种材料都有许多牌号可供选择。在金属切削历史的不同阶段，每种新刀具材料的引入和使用都会导致切削效率的显着提高，进而显着提高工业制造的生产率。然而，如果说上世纪下半叶的特点是刀具材料的快速发展，那么现在我们在该领域看不到任何重大的新解决方案。这是否意味着新型刀具材料的开发陷入停滞？
答案当然是否定的。新的研究进展和应用正在渗透到切削刀具材料的各个方面，借助扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、电子背散射衍射（EBCD）等。观察复杂的方法。特别是刀具材料的涂层极薄，只能以微米为单位进行测量，但它们可以混合成多种不同类型，效果很大。
硬质合金是一种合金材料，其中硬质合金颗粒通过粘合剂（主要是钴）结合在一起。大多数用于制造切削工具的硬质合金都具有耐磨涂层。在性能方面，涂层硬质合金在高效率、刀具寿命和使用成本之间提供了合理的平衡。新的发展集中在三个方向：硬质合金生产和制造技术、最先进的涂层方法以及技术创新的涂层后加工技术。除了硬质合金作为材料混合的基本元素外，涂层和涂层后处理还有更多选择，从而产生更广泛的切削刀具牌号。当前领先的工具制造商在上述发展方向上取得了巨大成功，并向市场推出了大量新产品品牌。
图1 刀片采用硬质合金粉末制成
图2 硬质合金混合物
切削刀具用户可以根据生产率、刀具寿命、制造成本等要求来考虑、分析和选择切削刀具牌号。事实上，许多客户将刀具的多功能性和高效率作为衡量加工改进的主要标准，以期更有效地开发适合客户需求的新产品。
直面挑战
作为金属切削行业的领导者，伊斯卡对所面临的挑战高度敏感，一直在创新和升级其硬质合金刀具。伊斯卡的刀具材料解决方案是根据现代金属切削趋势而开发的。以工件切削材料为例，近年来钛合金、耐热钢、高温合金等难切削材料在许多工业零件中的使用比例明显增加。同样，这些材料在能源工业、汽车工业、石油和天然气工业以及其他领域的使用也在增加。难加工材料的使用不断增加，增加了对切削刀具技术解决方案的需求。根据不同类型切削加工所需的刀具几何形状，伊斯卡专家在过去几年中开发了升级的硬质合金产品，包括合适的硬质合金基体、新型复合涂层以及新的涂层后加工方法。
对于铣削应用，ISCAR 开发了PVD 涂层IC882 牌号和CVD 涂层IC5820 牌号。上述两种巧克力色硬质合金牌号适用于加工钛合金、高温合金和不锈钢。涂层后处理是这些材质材质不可或缺的一部分，可提高抗崩刃、凹槽磨损和积屑瘤的能力，并延长刀具寿命。 IC882 牌号在严苛的加工条件下表现良好，IC5820 牌号在高压冷却铣削方面也表现出色。
对于钻孔应用，我们发布了新材质“IC5500”，它具有CVD 多层涂层，可使用新的涂层后处理方法延长刀具寿命。由于该材质等级在钻孔应用中取得了巨大成功，IC5500 也用于铣削产品，例如用于涡轮叶片三维堆焊的新型圆形刀片也基于该材质等级进行开发和生产。
对于车削应用，PVD 涂层硬质合金牌号IC806 专为高温高温合金加工应用而设计。该材质等级在航空航天客户中获得了极大的认可和欢迎，ISCAR 现已扩展到包括用于螺纹车削的IC806 材质等级。
除了涂层硬质合金外，金属切削还需要应用其他硬质切削材料，如陶瓷、金刚石、立方氮化硼（CBN）等。将其应用于难切削材料的加工，可大大提高生产效率。近年来，ISCAR通过推出多种非碳化钨牌号，丰富了其切削材料系列，包括用于切削高温合金的陶瓷牌号IS25和IS35，以及用于车削淬火硬件的CBN牌号IB20H。
图3 用于高硬度硬件车削的CBN级IB20H刀片
当然，制造业客户的需求不仅限于难加工高温合金和钛合金的高效加工。各种传统钢种仍然是主要的加工材料。伊斯卡不断开发尖端的相关解决方案，包括开发技术创新的切削材料。例如，有两种用于切槽和切削应用的新型PVD 涂层硬质合金牌号。 IC1010和IC1030广泛应用于TANG-GRIP系列刀片和DO-GRIP系列刀片，用于加工不锈钢和钢件。 IC1030 材质推荐用于高线速切削条件下的切槽和切削。另一方面，更坚韧的IC1030 牌号适合间歇加工和恶劣的工作条件。
图4 持有IC1010级刀片的切割刀
结论
切削材料的不断优化和升级是刀具制造商成功的关键部分，切削刀具的创新也需要坚实的基础。这就是为什么伊斯卡的座右铭“创新永不止步”指导和激励新型刀具材料的开发。
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