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淺析我國硬質(zhì)合金涂層刀具市場(chǎng)發(fā)展趨勢

作者：建筑鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2011-05-18 15:09:03 [收藏]
    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(zhì)產(chǎn)品、優(yōu)良的服務(wù)為客戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值成為競爭的關(guān)鍵，為此，刀具制造商也在積極地為自身發(fā)展以及為整個(gè)行業(yè)...
    關(guān)鍵詞：發(fā)展 趨勢 市場(chǎng) 我國
        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(zhì)產(chǎn)品、優(yōu)良的服務(wù)為客戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值成為競爭的關(guān)鍵，為此，刀具制造商也在積極地為自身發(fā)展以及為整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步尋求更好的出路。

        眾所周知，涂層技術(shù)是提升刀具性能的主要手段之一。通過(guò)涂層提高了切削刀具抗各種磨損的能力，延長(cháng)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(jìn)給速度，從而提高了金屬切削效率。據慧聰網(wǎng)小編了解，在切削刀具主流材料的硬質(zhì)合金中，涂層硬質(zhì)合金刀具占了80%，而其中CVD(化學(xué)涂層)又占了60%～65%，其余為PVD(物理涂層)。

        一、硬質(zhì)合金涂層刀具

        硬質(zhì)合金刀具的硬涂層可提高刀具壽命和生產(chǎn)率?；瘜W(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)已從早期的單涂層發(fā)展到現在的由Tic、TiN、TiCN和Al2O3復合多涂層，而且通過(guò)選擇涂層的順序及涂層的總厚度來(lái)滿(mǎn)足特種金屬切削的要求，尤其是Al2O3涂層可提供包括高的抗擴散性磨損、優(yōu)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。

        二、硬質(zhì)合金涂層刀具市場(chǎng)分析

        從刀具行業(yè)的統計數據可以看出，未來(lái)硬質(zhì)合金所占比率將逐步增大。而高速鋼產(chǎn)品的比率將逐步減少。據日本刀具協(xié)會(huì )的統計數據顯示，中國已經(jīng)成為世界上最大的機床消費國，緊接著(zhù)為日本、美國、意大利等。從刀具產(chǎn)值來(lái)看，硬質(zhì)合金刀具的產(chǎn)量近年持續增長(cháng)，而高速鋼刀具開(kāi)始呈現下降趨勢，硬質(zhì)合金的進(jìn)出口量均顯著(zhù)增長(cháng)，主要的出口對象為亞洲，其次為歐洲，然后為北美及其他地區。

        高速加工已被普遍認為是提高產(chǎn)量、降低制造成本的加工技術(shù)。干式加工或微量潤滑概念是如今加工業(yè)為減少環(huán)保及生產(chǎn)成本的主要目標。對刀具制造商和涂層供應商而言，最重要的是生產(chǎn)率。切削性能(切削速度，單位時(shí)間切削量)提高20%，制造成本將減少15%。越來(lái)越嚴苛的加工要求需要刀具材料和涂層進(jìn)一步發(fā)展，改善加工條件及改進(jìn)刀具設計。目前面對的挑戰及需要改進(jìn)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(xué)特性：耐熱性、絕緣性、催化性；生物特性：適應性、殺蟲(chóng)特性；電子和光學(xué)特性：反射性、透明性等。近年來(lái)，(Ti，Al)涂層的硬質(zhì)合金刀具在高性能刀具市場(chǎng)上已經(jīng)占據了主導地位。在某些特殊應用場(chǎng)合的高需求促進(jìn)了特殊涂層或精確涂層的發(fā)展。

        三、硬質(zhì)合金涂層刀具市場(chǎng)發(fā)展趨勢

        “納米”一詞源自希臘語(yǔ)的“矮子”，1納米等于10的負9次方米，納米技術(shù)是指設計、生產(chǎn)能夠將物質(zhì)結構的外型及尺寸控制在納米級的裝置和系統，其范圍界定在0.1～100nm范圍內。納米之所以重要主要有兩點(diǎn)原因，一是其表面/體積比使其具備了獨特的表面特性?xún)?yōu)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(shù)級范圍內)；納米結構涂層或納米涂層；納米結構的粒狀材料等。納米級涂層：涂層至少有一個(gè)尺寸(如晶?；颡毩⒌膶?小于100nm。

        納米晶粒涂層比傳統的粗粒涂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涂層的破裂形式和材料去除機制，但關(guān)健問(wèn)題是在熱應力下保持顆粒的尺寸。

        納米混合涂層包含至少兩個(gè)相位(晶相和非晶相)或兩個(gè)結晶狀態(tài)。尺寸、體積和納米晶粒的分布以及非晶相的厚度需要優(yōu)化，以找到在超硬度和強度間的平衡點(diǎn)，需要考慮熱穩定性，在涂層過(guò)程中及后來(lái)的階段顯示出的非混合性、分解拐點(diǎn)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(guò)不同的交替層相互輔助，改善了涂層特性。

        據相關(guān)業(yè)內人士樂(lè )觀(guān)估計，在未來(lái)6～7年間納米技術(shù)所創(chuàng )造的價(jià)值將達到30億美元，即使是悲觀(guān)的估計也可達到10億美元。

        四、結語(yǔ)

        涂層硬質(zhì)合金自問(wèn)世以來(lái)，在機械加工刀具方面得到了廣泛應用，顯著(zhù)提高了金屬切削加工效率。盡管中國的刀具涂層技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比尚有一定的差距，但是只要我們努力提高刀具涂層技術(shù)和應用技術(shù)的水平，大力推廣應用涂層刀具，就一定能促進(jìn)切削加工和機械制造水平的提高。小編相信我國的硬質(zhì)合金刀具市場(chǎng)前景一定會(huì )非?？捎^(guān)。
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