两硬质合金刀具材料介绍

　　Coerbide聚晶硬质合金刀具材料

　　经过长达6年的研究与开发，Cerbide公司推出了一种商品名为“Cerbide”的聚晶硬质合金材料。与采用钴或其它结合剂将WC颗粒粘结在一起的传统硬质合金不同，聚晶硬质合金(PWC)并不使用结合剂，而是一种纯硬质合金的单质材料。
　　钴等结合剂的熔点较低，会降低硬质合金的硬度和耐磨性，是传统硬质合金材料最薄弱的环节。由于Cerbide聚晶硬质合金中不含结合剂，因此其硬度大幅度提高，据称可高达2400HV(95．5HRA)，耐磨性也比传统硬质合金提高许多倍。但另一方面，由于不含可增强材料韧性的结合剂，使Cerbide的脆性有所提高，韧性有所下降，因此它并非适合加工所有的工件材料。
　　当被加工工件材料和加工工艺适合时(如高速切削钛合金)，Cerhide在切削高温下良好的热硬性使其表现出极佳的切削性能。传统硬质合金的热硬性在高温时会大幅下降，而Cerbide的热硬性却可在高温下基本保持不变。
　　由于Cerbide本身已具有极高硬度，因此最适合它的涂层是金刚石涂层。表面看来，由于Cerbide不含钴结合剂，似乎基体将难以把持住金刚石涂层(因为硬质合金中的钴通常会被蚀除掉，从而有利于金刚石粘附在硬质合金晶粒上)。但实际上并非如此。Cerbide基体把持涂层(尤其是CVD金刚石涂层)的能力优于任何已有的硬质合金材料。Cerbide公司曾将一把聚晶硬质合金刀具送到一家金刚石涂层公司，观察其表面涂层效果(因为其中不含任何钴)。为了确定涂层的粘附性，技术人员对涂层刀具进行了破坏性试验，但却无法损坏刀具上的金刚石涂层。然后，技术人员试图对Cerbide基体本身进行破坏性试验，但是，他们通常能对硬质合金刀片造成损坏的试验只能对Cerbide表面起到抛光作用。
　　当然，金刚石涂层增加了Cerbide刀具的成本(其售价约为普通硬质合金刀具的3倍)。为了降低成本，北美Cerbide公司正与涂层公司合作，开发一种较厚的类金刚石涂层。这种涂层与金刚石涂层硬度相当，但成本仅为金刚石涂层的25％。
　　当对刀具的润滑性能要求较高时，采用二硼化钛涂层非常有效。这种涂层可使刀具表面非常光滑。
　　目前，Cerbide公司用于加工各种工件材料的切削刀片和立铣刀已商业化供货，最终将形成系列牌号。此外，该公司还准备进入耐磨零件市场。
　　
　　Genius metal硬质合金刀具材料

　　Genius metal公司宣布，已成功开发出一种碳化钨(WC)基硬质合金刀具材料。虽然这种材料仍为WC基，但从材料成分来看，却与传统的硬质合金材料有着很大不同。
　　虽然某种形式的钴(并非纯钴)仍是材料成分之一，但为了使硬质合金晶粒结合到一起，还使用了其他合金成分。Genius metal公司总共已开发出30个材料系列和超过170个材料牌号。该公司于2004年6月获得了题为“硬质合金的成分和制造方法”的首个发明专利。
　　据该公司介绍，这种WC基硬质合金材料的独特之处在于其硬度与韧性的良好结合。其中较高端的K-2牌号的硬度达到约2800HV，同时具有8MPam0．5的断裂韧性。虽然传统的WC硬质合金材料也能达到类似的断裂韧性水平，但其硬度却低于2000HV。
　　当然，刀具在切削时能够保持的硬度(红硬性)与刀具放在刀具间货架上的硬度(室温硬度)相比显得更为重要。Genius metal公司的一种高硬度牌号Gen-62在900℃的高温下仍可保持1750HK(努氏硬度)的红硬性。材料红硬性如此之高的原因在于其熔点温度的提高。普通硬质合金的共晶熔化温度约为1300～1400℃，而Genius metal公司硬质合金的共晶熔化温度却高于2000℃。
　　与普通硬质合金一样，Genius metal公司的硬质合金也可以进行涂层。公司专门对所有的商业化涂层进行了刀具涂层试验，未出现任何问题。
　　目前，该公司正在对其新型硬质合金材料进行商业化；同时正在考虑是与其他刀具制造商合作进行许可生产，还是自行建厂生产刀具产品。