新型涂層類刀具推動(dòng)制造業(yè)變大變強(qiáng)

【中鎢在線新聞網(wǎng)-鎢新聞】

涂層刀具是在強(qiáng)度和韌性較好的硬質(zhì)合金或高速鋼基體表面上，利用氣相沉積方法涂覆一薄層耐磨性好的難熔金屬或非金屬化合物而獲得的。Ti-Al-X-N新型涂層技術(shù)是利用氣相沉積方法在高強(qiáng)度工具基體表面涂覆幾微米高硬度、高耐磨性難熔Ti-Al-X-N涂層，從而達(dá)到減少刀具磨損，延長(zhǎng)壽命，提高切削速度的目的。它是高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備國(guó)家重大專項(xiàng)課題取得的重要成果。

這一技術(shù)打破了國(guó)外企業(yè)在高端刀具涂層技術(shù)領(lǐng)域的壟斷，提高了高檔涂層刀具的國(guó)產(chǎn)化率，為汽車(chē)、航空等重點(diǎn)用戶提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

株洲鉆石刀具在關(guān)鍵的涂層技術(shù)上取得突破，使汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體某關(guān)鍵部件加工的刀具成本降低了30%，將其典型用戶——奇瑞汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)加工刀具國(guó)產(chǎn)化率從20%提升至47%，在替代進(jìn)口，滿足重點(diǎn)行業(yè)急需方面具有重大意義。

中國(guó)作為制造大國(guó)已是不爭(zhēng)的事實(shí)。但我國(guó)在數(shù)控切削刀具技術(shù)方面與國(guó)外相比仍存在差距，突出表現(xiàn)在先進(jìn)涂層制造和涂層技術(shù)的基礎(chǔ)研究方面。Ti-Al-X-N新型涂層技術(shù)的成功應(yīng)用，一舉打破了國(guó)外強(qiáng)勢(shì)企業(yè)在高端刀具領(lǐng)域的壟斷，為提高刀具的國(guó)產(chǎn)化率打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為更好地滿足重點(diǎn)行業(yè)需求創(chuàng)造了條件，具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

涂層刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐熱耐氧化、摩擦系數(shù)小和熱導(dǎo)率低等特性。原因是涂層材料作為化學(xué)屏障和熱屏障，減少了刀具與工件間的擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)，從而減少了磨損，使得刀具壽命提高3～10倍以上，切削速度提高20%～100%�？梢哉f(shuō)，薄薄一層涂料承載著刀具的核心技術(shù)。

目前涂層刀具在切削刀具中占的比例已達(dá)到80%。由于國(guó)外企業(yè)在高端刀具領(lǐng)域占據(jù)壟斷地位，在我國(guó)數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)中，刀具及其核心涂層技術(shù)的地位日益受到重視，對(duì)涂層技術(shù)的突破被列入多項(xiàng)課題研究中。

據(jù)了解，Ti-Al-X-N新型涂層技術(shù)已獲得9項(xiàng)專利且全部為發(fā)明專利。PVD涂層產(chǎn)品硬度高于40GPa，達(dá)到超硬效應(yīng)。在1100℃下空氣氣氛中氧化10小時(shí)后，涂層仍未完全氧化。在1100℃回火后，涂層的硬度仍能維持40GPa以上，與基體的結(jié)合強(qiáng)度超過(guò)90N。同期自主開(kāi)發(fā)的CVD涂層α-Al2O3厚度達(dá)10微米，涂層結(jié)合力超過(guò)80N，加工鑄鐵切削速度可達(dá)500米。產(chǎn)品經(jīng)用戶使用對(duì)比，在模具加工行業(yè)已達(dá)到或超過(guò)了國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。

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