我國硬質合金塗層刀具現狀分析

眾所周知，塗層技術是提升刀具性能的主要手段之一。通過塗層提高了切削刀具抗各種磨損的能力，延長了刀具的壽命，提高了被加工零件的表面精度，也提高了切削速度和進給速度，從而提高了金屬切削效率。據慧聰網小編了解，在切削刀具主流材料的硬質合金中，塗層硬質合金刀具占了80%，而其中CVD（化學塗層）又占了60％～65%，其餘為PVD（物理塗層）。

　　硬質合金刀具的硬塗層可提高刀具壽命和生產率。化學氣相沉積(CVD)技術已從早期的單塗層發展到現在的由Tic、TiN、TiCN和Al2O3複合多塗層，而且通過選擇塗層的順序及塗層的總厚度來滿足特種金屬切削的要求，尤其是Al2O3塗層可提供包括高的抗擴散性磨損、優良的抗氧化性和高的熱硬度等極好的高溫性能，所以在鑄鐵及鋼等材料高速加工獲得廣泛應用。

　  硬質合金塗層刀具市場發展趨勢

　　「納米」一詞源自希臘語的「矮子」，1納米等於10的負9次方米，納米技術是指設計、生產能夠將物質結構的外型及尺寸控制在納米級的裝置和系統，其範圍界定在0.1～100nm範圍內。納米之所以重要主要有兩點原因，一是其表面/體積比使其具備了獨特的表面特性優勢；二是量子效應。

　　納米材料和納米結構材料的主要形式有：原子簇、納米粒子、納米層、納米纖維；多層式(層的厚度在納術級範圍內)；納米結構塗層或納米塗層；納米結構的粒狀材料等。納米級塗層：塗層至少有一個尺寸(如晶粒或獨立的層)小於100nm。納米晶粒塗層比傳統的粗粒塗層具有更低的磨損率、更高的硬度和強度，微小的顆粒尺寸改變了塗層的破裂形式和材料去除機制，但關健問題是在熱應力下保持顆粒的尺寸。納米混合塗層包含至少兩個相位(晶相和非晶相)或兩個結晶狀態。尺寸、體積和納米晶粒的分布以及非晶相的厚度需要優化，以找到在超硬度和強度間的平衡點，需要考慮熱穩定性，在塗層過程中及後來的階段顯示出的非混合性、分解拐點和偏析現象。納米多層結構由不同材料的納米層交替組成，具有各向異性的特性，加強了單層鍍層的性能，通過不同的交替層相互輔助，改善了塗層特性。

    硬質合金塗層刀具市場分析 。從刀具行業的統計數據可以看出，未來硬質合金所占比率將逐步增大。而高速鋼產品的比率將逐步減少。據日本刀具協會的統計數據顯示，中國已經成為世界上最大的工具機消費國，緊接著為日本、美國、義大利等。從刀具產值來看，硬質合金刀具的產量近年持續增長，而高速鋼刀具開始呈現下降趨勢，硬質合金的進出口量均顯著增長，主要的出口對象為亞洲，其次為歐洲，然後為北美及其他地區。

　　高速加工已被普遍認為是提高產量、降低製造成本的加工技術。乾式加工或微量潤滑概念是如今加工業為減少環保及生產成本的主要目標。對刀具製造商和塗層供應商而言，最重要的是生產率。切削性能(切削速度，單位時間切削量)提高20%，製造成本將減少15%。越來越嚴苛的加工要求需要刀具材料和塗層進一步發展，改善加工條件及改進刀具設計。目前面對的挑戰及需要改進的地方主要包括：機械和結構特性：硬度、強度、耐磨性；熱和化學特性：耐熱性、絕緣性、催化性；生物特性：適應性、殺蟲特性；電子和光學特性：反射性、透明性等。近年來，(Ti，Al)塗層的硬質合金刀具在高性能刀具市場上已經占據了主導地位。在某些特殊應用場合的高需求促進了特殊塗層或精確塗層的發展。

　　塗層硬質合金自問世以來，在機械加工刀具方面得到了廣泛應用，顯著提高了金屬切削加工效率。儘管中國的刀具塗層技術與工業已開發國家相比尚有一定的差距，但是只要我們努力提高刀具塗層技術和應用技術的水平，大力推廣應用塗層刀具，就一定能促進切削加工和機械製造水平的提高。小編相信我國的硬質合金刀具市場前景一定會非常可觀。

   全球原材料的上漲及全球化競爭對手數目不斷的增加，以高品質產品、優良的服務為客戶創造價值成為競爭的關鍵，為此，刀具製造商也在積極地為自身發展以及為整個行業的進步尋求更好的出路。