采用硬質合金刀具（jù）可收獲諸（zhū）多優點（diǎn）。相比於高速鋼刀具（jù），在絕大多數案（àn）例中，使用硬質合（hé）金刀具加工工件不僅可收獲更佳的（de）被（bèi）加工表麵質量，還可獲得更高的（de）加（jiā）工速度（dù）；硬質合金刀具能承受更（gèng）高的切削熱，這也是其能實現更高金屬去除率的主要（yào）原（yuán）因。1.硬質合金刀片的生產　　可轉（zhuǎn）位刀片的生產技術基於粉末冶金技術，生產流程（chéng）：硬質（zhì）合金混合（hé）料製備、壓製、燒結、後（hòu）處理（lǐ）及塗層。盡管數十年來以上基本工序保持不變，但隨著（zhe）科學（xué）技術的進步，卻對刀片的生產製造（zào）產生了顯著（zhe）影響。　　隨著越來越多具有前沿的自動化及計算（suàn）機（jī）控製的先進工業設備走進硬質合金製造企（qǐ）業，硬質合（hé）金生產過（guò）程的技術控（kòng）製越來越穩定、可控及可靠。其結果就是所生產刀（dāo）片的機械（xiè）加工性能變得越來越一致，加工結果具有可預見性且不因刀片批號（hào）不同（tóng）導致加工結果不同，新技術還使得燒結刀片的尺（chǐ）寸公差帶（dài）更窄、精度更高，硬質合金刀片性能得到（dào）極大提升。　　現如今，一台典（diǎn）型的（de）刀片壓機往往是（shì）由計算機控製的、高（gāo）度集結（jié）了工（gōng）程學的設（shè）備（bèi）。某些壓機的設計還可進行多軸向壓製。來自壓（yā）製（zhì）技術的非凡進步（bù）使得生產具有複雜形狀的刀片成（chéng）為可能，比（bǐ）如刀尖高度差異非常大的刀片（見圖1）。先進的（de）壓製技（jì）術確保能收獲更優化的刀片形狀，不僅能（néng）保證刀片表麵的光滑（huá）與刀片生產過程（chéng）的穩定，還（hái）提高（gāo）了刀片表麵的精（jīng）度等級。此外，現代計算機輔助設計（jì）與製造技術（shù）（CAD/CAM）的應（yīng）用也為刀片的生產製造帶來了益處，使得（dé）提高刀片設計水平、獲得更佳的壓製模具部件形狀及精度成為（wéi）可能。具有以最終（zhōng）燒結產品為導向來模擬壓製生產過（guò）程的能力，在設計的初始階段，就能從設計的角度對壓製燒結結果（guǒ）予以修正，以促使成功研製出新刀片。　　對刀片燒（shāo）結先進技術的掌控也（yě）有助於在生（shēng）產過程（chéng）中提高刀片的品質。在燒結過程進行工（gōng）藝控製以獲取非均勻結構的梯度硬質合金基體，確保合金表麵帶有薄層的富鈷層。帶有梯度層（céng）的硬質合金基（jī）體（tǐ）能阻（zǔ）斷表（biǎo）麵裂紋的發展， 保障了硬質合金基體具有更（gèng）佳的抗脆裂性及抗（kàng）破損性（xìng）。當今，梯度硬質合金基體往（wǎng）往應用於進行車削加工的（de）刀（dāo）具中。2. 塗層技術的發展　　塗層硬質合（hé）金的引入及該領域的持續發展，顯著提高了刀具的切（qiē）削速度。從加工實例來看，30年前，采用伊斯卡非塗（tú）層（céng）硬質合金牌號IC20車削灰鑄鐵的切削速度大約為100m/mi n；現在，采用伊斯卡塗層硬質合金牌號IC5005的切削速度（dù）達（dá）600m/min。在另一案例中， 相同時期， 采（cǎi）用伊斯卡非塗層牌號IC50M銑削（xuē）馬氏體不鏽鋼的切削速度為80m/m i n；現在采用塗層牌號IC5500的切削速度達300m/min。這（zhè）些令（lìng）人（rén）印象深刻的數據充分解讀了塗層硬質合金為刀具切削速度的提升帶（dài）來的跨越式發展。　　塗層技（jì）術主要沿兩（liǎng）個基本方向持續發展：化（huà）學氣相沉積（jī）塗層（céng）（CVD）和物理氣相沉積塗層（PVD）。CVD塗（tú）層的重（chóng）大發展來（lái）自於對氧化鋁陶瓷塗層的引（yǐn）入。氧化鋁陶瓷塗層在高（gāo）溫下具有（yǒu）出色的隔（gé）熱性能、耐磨性及化學穩定性，這使得刀具能以更高的切削速度加工。　　PVD塗（tú）層因此能提供全新等級的耐磨（mó）性（xìng）更高的納（nà）米塗層。相比於常規PVD塗層方式，圖（tú）2所示的塗（tú）層由最大值為50nm的塗層複合而成，已被證明大大提高了塗層（céng）的結（jié）合強度。　　現代（dài）技術的發展使得操作人員能對刀片塗覆CVD和PVD兩種塗（tú）層，複合塗層方式對塗層性能的（de）控製更佳。例如（rú），伊斯卡硬質合金牌號DT7150就是在韌性的基體上進行中溫化學塗層（MTCVD）及TiAlN （PVD）塗層。最初研發此塗層的目的（de）是提高具有特殊用途硬鑄鐵的生產率。　　刀片技術的另一主要先進生產製造方式就（jiù）是塗層後處理技（jì）術。例（lì）如，伊斯卡推出的束魔技術（SUMOTEC）就采用了對已完（wán）成表（biǎo）麵塗層的刀片進行後序處理的方法。前沿的束魔塗（tú）層後處理技術提高了硬（yìng）質合金牌號（hào）的強度及耐磨性，使得生產（chǎn）率更高。對於CVD塗層而言，因硬質合金基體與（yǔ）塗層熱膨脹係數的不同會導致內（nèi）應力的產生。而PVD塗層則有（yǒu）表麵液滴殘留的問題。以上因素（sù）給塗層帶來了負麵影響並因此縮（suō）短（duǎn）了刀片壽命。采用（yòng）束魔塗層後處理技術則顯著（zhe）降低甚至免（miǎn）除了這些（xiē）不利因素的影響，除了收獲更高的刀具壽命，還能大幅提高生產率（見圖（tú）3、圖4）。　　伊斯卡近期推（tuī）出的硬質合金牌號IC6025推薦用於諸如奧（ào）氏體不鏽鋼及雙相不鏽鋼這類ISO M材料組的車削加工。該牌號采用（yòng）了多塗層及塗層後處理技術，能顯（xiǎn）著提高航空工業領域材料的車削加工效率（見圖（tú）5）。　　伊斯卡推（tuī）出的硬質合金牌號IC806是最前沿硬質合金牌號的代表，適用於高溫合金的車削及切槽加工。IC806是采用（yòng）了束魔塗層後處理技術的PVD塗層牌（pái）號，為高溫合金，尤其是鉻（gè）鎳鐵合金（Inconel 718）的加工提供了優異的備（bèi）選方案。　　鉻鎳鐵合金（Inconel 718）歸屬於鎳（niè）基超（chāo）級合金，廣泛（fàn）應用於（yú）對（duì）零部（bù）件材料有耐高溫、耐腐蝕性能要求的場合。該（gāi）材料在航空航天工業領域得到（dào）了普遍的應用，如製作（zuò）為飛機發動（dòng）機熱端部件（jiàn），也被製作（zuò）為各種石油工業領域部件（jiàn）。　　鉻鎳鐵合（hé）金（Inconel 718）的金相（xiàng）組織顯示其具有高抗（kàng）拉強度及抗屈服強度的奧氏體結構。加工Inconel 718所遭遇的主要問題是刀片切削刃的溫度非常高（gāo）。這是由於（yú）材料（liào）中所含的50%～55%高鎳和17%～21%高鉻，在加工中作為（wéi）磨料（liào）磨損（sǔn）刀片，導致刀片因（yīn）高磨損率、崩刃、溝（gōu）槽磨損及破（pò）損而失效。即便是在低切削速度下，這些因素也會（huì）使得刀具壽命降低，切削刃（rèn）產生嚴重（chóng）的塑性變形。　　Inconel 718加工的另一複雜影（yǐng）響因（yīn）素是其性能具（jù）有發生改變的趨勢（shì），這源於加工過程（chéng）中因冶金敏感性導致殘餘應力以及（jí）自硬（yìng）性效應（yīng）。伊斯卡以高效加工這一（yī）特定材料為目標， 成功研製出IC806牌號。該牌號在超細晶粒（lì）基體上進行TiAlN（PVD）塗層並進行（háng）束魔塗層後處理（SUMOTEC），具有更加出色的耐磨性，顯著提高了刀具壽命，並且更可靠。3. 結（jié）語　　硬質合金刀（dāo）片生產技（jì）術（shù）的不（bú）斷（duàn）進步，更多樣（yàng）的表麵處理方式共（gòng）同使（shǐ）得（dé）生產（chǎn）製造的可（kě）轉位刀片能為（wéi）現代化金（jīn）屬加工（gōng）業提供更適合的滿足其高效加工需求的解（jiě）決方案。