兩硬質
合金刀具材料介紹
(1)Coerbide聚晶硬質合金刀具材料
經過長達6年的研究與開發，Cerbide公司推出了一種商品名為“Cerbide”的聚晶硬質合金材料。與采用鈷或其它結合劑將忱顆粒粘結在一起的傳統硬質合金不同，聚晶硬質合金(PWC)并不使用結合劑，而是一種純硬質合金的單質材料。
鈷等結合劑的
熔點較低，會降低硬質合金的
硬度和
耐磨性，是傳統硬質合金材料最薄弱的環節。由于Cerbide聚晶硬質金中不含結合劑，因此其硬度大幅度提高，據稱可高達2400HV(95. 5HRA)，
耐磨性也比傳統硬質合金提高許多倍。但另一方面，由于不含可
增強材料韌性的結合劑，使Cerbide的
脆性有所提高，韌性有所下降，因此它并非適合加工所有的工件材料。
當被加工工件材料和加工工藝適合時(如高速
切削欽合金)，Cerhide在切削高溫下良好的熱硬性使其表現出極佳的切削性能。傳統硬質合金的熱硬性在高溫時會大幅下降，而Cerbide的熱硬性卻可在高溫下基本保持不變。
由于Cerbide本身已具有極高硬度，因此最適合它的涂層是金剛石涂層。表面看來，由于Cerbide不含鉆結合劑，似乎
基體將難以把持住金剛石涂層(因為硬質合金中的鉆通常會被蝕除掉，從而有利于金剛石粘附在硬質合金晶粒上)。但實際上并非如此。Cerbide基體把持涂層(尤其是CVD金剛石涂層)的能力優于任何已有的硬質合金材料。Cerbide公司曾將一把聚晶硬質合金刀具送到一家金剛石涂層公司，觀察其表面涂層效果(因為其中不含任何鉆)。為了確定涂層的粘附性，技術人員對涂層刀具進行了破壞性試驗，但卻無法損壞刀具上的金剛石涂層。然后，技術人員試圖對Cerbide基體本身進行破壞性試驗，但是，他們通常能對硬質合金刀片造成損壞的試驗只能對Cerbide表面起到
拋光作用。
當然，金剛石涂層增加了Cerbide刀具的成本(其售價約為普通硬質合金刀具的3倍)。為了降低成本，北美Cerbide公司正與涂層公司合作，開發一種較厚的類金剛石涂層。這種涂層與金剛石涂層硬度相當，但成本僅為金剛石涂層的25%。當對刀具的
潤滑性能要求較高時，采用二硼化欽涂層非常有效。這種涂層可使刀具表面非常光滑。
目前，Cerbide公司用于加工各種工件材料的切削刀片和亞
銑刀已商業化供貨，最終將形成系列牌號。此外，該公司還準備進入耐磨零件市場。
(2)Genius Metal硬質合金刀具材料
Genius Metal公司宣布，已成功開發出一種
碳化鎢(WG)基硬質合金刀具材料。雖然這種材料仍為WG基，但從材料成分來看，卻與傳統的硬質合金材料有著很大不同。
雖然某種形式的鉆(并非純鉆)仍是材料成分之一，但為了使硬質合金晶粒結合到一起，還使用了其他合金成分。GeniusMetal公司總共已開發出30個材料系列和超過1"'.個材料牌號。該公司于2004年6月獲得了題為“硬質合金的成分和制造方
法”的首個發明專利。
據該公司介紹，這種WG基硬質合金材料的獨特之處在于其硬度與韌性的良好結合。其中較高端的K-2牌號的硬度達到約2800HV,同時具有8MPam0.5的
斷裂韌性。雖然傳統的WG硬質合金材料也能達到類儀的斷裂韌性水平，但其硬度卻低于2000HV,當然，刀具在切削時能夠保持的硬度(紅硬性)與刀具放在刀具間貨架上的硬度(室溫硬度)相比顯得更為重要。GeniusMetal公司的一種高硬度牌號Gen-62在℃的高溫下仍可保持1750HK(努氏硬度)的紅硬性。材料紅硬性如此之高的原因在于其熔點溫度的提高。普通硬質合金的共晶
熔化溫度約為1300一1400℃，而Genius Metal公司硬質合金的共晶熔化溫度卻高于2000℃。
與普通硬質合金一樣，Genius Metal公司的硬質合金也可以進行涂層。公司專
門對所有的商業化涂層進行了刀具涂層試驗，來出現任何間題。
目前，該公司正在對其新型硬質合金材料進行商業化;同時正在考慮是與其他刀具制造商合作進行許可生產，還是自行建廠生產刀具產品。
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