刀具技術(shù)和市場在中國未來的刀具發(fā)展上,在刀具的制造技術(shù)方面,切削刃的結(jié)構(gòu)一直是與基體材料、涂層技術(shù)一起構(gòu)成切削刃工作性能的極其重要的因素。就切削刃的幾何形狀本身而言,層出不窮的刃口結(jié)構(gòu)依然會被源源不斷地推出,但其目標(biāo)則多半會是追求鋒利、抗沖擊、斷屑和受力受熱等幾個方面達(dá)到更高水平的平衡。
在刀具制造方面,改善刀具的一個重要措施是選擇合適的刀具涂層。 刀具涂層的方法主要有化學(xué)氣相沉積(CVD)和物理氣相沉積(PVD)兩大方法。目前針對加工鋼件和鑄鐵件的硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片尤其是車削刀片主要采用CVD的涂層,而其它的刀具包括整體硬質(zhì)合金刀具主要采用PVD的涂層。 CVD的涂層從目前來看,能夠適應(yīng)的涂層品種都相對較少:主要用于進(jìn)行Al2O3涂層和金剛石(PCD)涂層。雖然適合涂的品種不多,但由于這兩種涂層一個(Al2O3)因尤其適合加工鋼和鑄鐵而有很大的市場需求,而另一個(PVD)因尤其適合汽車輕量化的鋁合金和航空航天、風(fēng)電等快速增長的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,這一技術(shù)仍然有很大的發(fā)展前景。筆者預(yù)測Al2O3涂層的發(fā)展方向應(yīng)該會在獲得厚度更大的α相Al2O3層、晶粒的受控成核定向成長技術(shù)、晶粒細(xì)化技術(shù)、減少和消除涂層的微裂紋和液滴等方面。 PVD技術(shù)的發(fā)展則因其本身的特點(diǎn),應(yīng)該會呈現(xiàn)多樣化的趨勢。預(yù)計(jì)PVD涂層一方面將主要通過添加微量元素來提高涂層的耐磨性、提高涂層的耐熱性、減少涂層-切屑摩擦副或涂層-工件已加工表面摩擦副的摩擦、減少切削熱向刀具的傳遞等方面來實(shí)現(xiàn);另一方面也將通過細(xì)化涂層晶粒的方法來提高涂層本身的機(jī)械和化學(xué)性能。