硬质合金刀具价格近期行情

刀具涂层技能知识大盘点，读懂成刀具达人！

一、刀具涂层

经过化学或物理的方法在刀具外表构成某种薄膜，使切削刀具取得尤秀的综合切削功能，从而满足高速切削加工的要求；自20世纪70年代初硬质涂层刀具面世以来，化学气相堆积(CVD)技能和物***相堆积(PVD)技能相继得到开展，为刀具功能的进步开创了历史的新篇章。涂层刀具与未涂层刀具比较，具有显着的优越性：它可大幅度进步切削刀具寿数；有用地进步切削加工效率；进步加工精度并显着进步被加工工件的外表质量；有用地削减刀具资料的消耗，下降加工成本；削减冷却液的使用，下降成本，利于环境保护。

二、刀具涂层的特色

1、选用涂层技能可在不下降刀具强度的条件下，大幅度地进步刀具外表硬度，现在所能到达的硬度已接近100GPa；

2、随着涂层技能的飞速开展，薄膜的化学安稳性及高温抗痒化性更加出色，从而使高速切削加工成为或许。

3、光滑薄膜具有良好的固相光滑功能，可有用地改善加工质量，也适合于干式切削加工；

4、涂层技能作为刀具制作的终究工序，对刀具精度简直没有影响，并可进行重复涂层工艺。

三、常用的涂层

1、氮化钛涂层：

氮化钛（TiN）是一种通用型PVD涂层，能够进步刀具硬度并具有较高的氧化温度。该涂层用于高速钢切削刀具或成形东西可取得很不错的加工效果。

2、氮化铬涂层：CrN涂层良好的抗粘结性使其在简单发作积屑瘤的加工中成为手选涂层。涂覆了这种简直无形的涂层后，高速刚刀具或硬质合金刀具和成形东西的加工功能将会大大改善。

3、金刚石涂层CVD：金刚石涂层可为非铁金属资料加工刀具提供蕞佳功能，是加工石墨、金属基复合资料(MMC)、高硅吕合金及许多其它高磨蚀资料的抱负涂层(留意：纯金刚石涂层刀具不能用于加工钢件，因为加工钢件时会发作很多切削热，并导致发作化学反响，使涂层与刀具之间的粘附层遭到***)。【金属加工微信，内容不错，值得重视】

4、氮碳化钛涂层：氮碳化钛（TiCN）涂层中增加的碳元素可进步刀具硬度并取得更好的外表光滑性，是高速刚刀具的抱负涂层。

5、氮铝钛或氮钛铝涂层(TiAlN/AlTiN)：TiAlN/AlTiN涂层中构成的氧化铝层能够有用进步刀具的高温加工寿数。主要用于干式或半干式切削加工的硬质合金刀具可选用该涂层。依据涂层中所含铝和钛的份额不同，AlTiN涂层可提供比TiAlN涂层更高的外表硬度，因此它是高速加工范畴又一个可行的涂层挑选。

四、涂层技能及刀具涂层知识

1、氮碳化钛(TiCN)：涂层比氮化钛(TiN)涂层具有更高的硬度。因为增加了含碳量，使TiCN涂层的硬度进步了33%，其硬度改变范围约为Hv3000——4000(取决于制作商）。

2、CVD金刚石涂层：外表硬度高达Hv9000的CVD金刚石涂层在刀具上的应用已较为老练，与PVD涂层刀具比较，CVD金刚石涂层刀具的寿数进步了10——20倍。金刚石涂层刀具的高硬度，使得切削速度可比未涂层的刀具进步2——3倍，使CVD金刚氧化温度是指涂层开端分化时的温度值。氧化温度值越高，对在高温条件下的切削加工越有利。尽管TiAlN涂层的常温硬度也许低于TiCN涂层，但事实证明它在高温加工中要比TiCN有用得多。TiAlN涂层在高温下仍能保持其硬度的原因在于可在刀具与切屑之间构成数控微信号cncdar一层氧化铝，氧化铝层可将热量从刀具传入工件或切屑。与高速刚刀具比较，硬质合金刀具的切削速度一般更高，这就使TiAlN成为硬质合金刀具的手选涂层，硬质合金钻头和立铣刀一般选用这种PVDTiAlN涂层石涂层刀具成为有色金属和非金属资料切削加工的不错挑选。金属加工微信，内容不错，值得重视。

3、刀具外表的硬质薄膜对资料有如下要求：①硬度高、耐磨功能好；②化学功能安稳，不与工件资料发作化学反响；⑧耐热耐氧化，摩擦系数低，与基体附着结实等。单一涂层资料很难全部到达上述技能要求。涂层资料的开展，已由初的单一TiN涂层、TiC涂层，阅历了

TiC—A12O3一TiN复合涂层和TiCN、TiAlN等多元复合涂层的开展阶段，现在蕞新开展了TiN／NbN、TiN／CN，等多元复合薄膜资料，使刀具涂层的功能有了很大进步。

4、在涂层刀具制作进程中，一般依据涂层的硬度，耐磨性，高温抗痒化性，光滑性以及抗粘结性等几个方面来挑选，其间涂层氧化性是与切削温度直接相关的技能条件。氧化温度是指涂层开端分化时的温度值，氧化温度值越高，对在高温条件下的切削加工越有利。尽管TiAlN涂层的常温硬度也许低于TiCN涂层，但事实证明它在高温加工中要比TiCN有用得多。TiAlN涂层在高温下仍能保持其硬度的原因在于可在刀具与切屑之间构成一层氧化铝，氧化铝层可将热量从刀具传入工件或切屑。与高速刚刀具比较，硬质合金刀具的切削速度一般更高，这就使TiAlN成为硬质合金刀具的手选涂层，硬质合金钻头和立铣刀一般选用这种PVDTiAlN涂层.

5、从应用技能角度讲：除了切削温度外，切削深度、切削速度和冷却液都或许对刀具涂层的应用效果发作影响。

五、常用涂层资料发展及超硬涂层技能

硬质涂层资猜中，工艺老练、应用广泛的是TiN。现在，工业发达***TiN涂层高速刚刀具的使用率已占高速刚刀具的50％一70％，有的不可重磨的复

杂刀具的使用率已超越90％。因为现代金属切削对刀具有很高的技能要求，TiN涂层日益不能适应。TiN涂层的耐氧化性较差，使用温度达500℃时，膜层 显着氧化而被烧蚀，并且它的硬度也满足不了需求。TiC有较高的显微硬度，因此该资料的耐磨功能较好。同时它与基体的附着结实，在制备多层耐磨涂层时，常将TiC作为与基体接触的底层膜，在涂层刀具中它是十分常用的涂层资料。

TiCN和TiAlN的开发，又使涂层刀具的功能上了一个台阶。

TiCN可下降涂层的内应力，进步涂层的耐性，增加涂层的厚度，阻止裂纹的扩散，削减刀具

崩刃。将TiCN设置为涂层刀具的主耐磨层，可显着进步刀具的寿数。TiAlN化学安稳性好，抗痒化磨损，加工高合金钢、不锈钢、钦合金、镍合金时，比

TiN涂层刀具进步寿数3—4倍。在TiAlN涂层中如果有较高的Al浓度，在切削时涂层外表会生成一层很薄的非品态A12O3，构成一层硬

质慵懒保护膜，该涂层刀具可更有用地用于高速切削加工。掺氧的氮碳化钛TiCNO具有很高的显微硬度和化学安稳性，能够发作相当于TiC十A12O3复合

涂层的效果。金属加工微信，内容不错，值得重视。

一位在工厂里具有动设备大量作业经验的高及技师，将自己10年来的经验进行总结，并成为了厂里内部练习的资料，现将这些精华内容与大家一起分享。

压缩机的设备是介于土建工程与正式投产之间的一项重要作业。在压缩机运行时呈现的故障中有相当一部分是设备不妥所造成的。由此可见，正确的设备压缩机是维护正常出产和操作安全的重要措施之一。

设备前三预备

1、安排方面的预备

在设备前有必要考虑当地情况，结合具体条件，成立设备施工的安排机构，制定专职人员负责施工。

2、供应方面的预备

在施工之前，有必要预备好施工材料、搬运和起重东西、查验及丈量东西（包含仪器）。丈量和查看东西的标准和精度，应符合***计量部门的规则，对标准及精度可以的东西应及时进行校验。

在设备前，应将压缩机零部件和制造厂带来的总图、阐明书核对一下，经过必要的查看清洗， 认为机器自身没有毛病后方可进行设备。如机器自身有缺陷，有必要及时处理。

3、技能方面的预备

技能预备是设备前的一项重要作业，短少这种预备，就不能进行设备，如果盲目施工，一定会影响设备质量，这是不允许的。技能预备包含设备阐明书、施工图纸、施工操作规程和质量标准等。在施工之前，有必要会审图纸，批改工艺布置，以免与其它工程（如管道、电路、地沟等）相抵触，特别注意 不要将根底设置与地沟上或妨碍管路的经过。

老师傅：上述三项预备作业是其主要部分，其它的如技能资料的消化，设备功能的了解，施工人员操作的练习，工人的练习、学习等都是重要的。如疏忽预备作业，必定在施工中遇到较多的困难，使工期延伸或下降设备质量。

机身设备要仔细

一机身设备前的预备作业

根底验收合格后，依据图纸在根底上用墨线准确的画出下列主要中心线：主轴中心线，电机中心线，各列的中心线。

依据准则，在根底上放置垫铁。在各个方位放好平垫铁今后，用长木条尺放在各组垫铁上，查看各组间的凹凸相差程度和水平情况（见下图），以便进行增减调整。

第二步进行找正。

老师傅：通常都用三点找平法，每一个机身下需放三个千斤顶，同时还可依据具体情况，在机身就位今后。在便于调整机身前后左右方位处各放置千斤顶一个（如下图所示）。

二机身、中体的设备

身是压缩机的重要部件，其它零件、部件都需在机身上设备，因而机身的设备好坏直接关系到整台压缩机运转的可靠性。机身设备的关键是要保证其纵向水平缓横向水平在允许的误差范围内。由于小型压缩机不进行解体设备，故不存在机体设备问题。

设备的时候，首先用吊车将机身吊起，再按照中心线将机身平稳的坐落在已经放好垫铁和千斤顶的根底上，机身上的各中心线和根底上对应的墨线符合，***误差应在±5mm以内。预装好地脚螺栓，依据地脚螺栓方位和中心线，用千斤顶找正机身，然后开始确定标高。其误差应在±10mm以内。

机身纵向水平的调整应以滑道为基准，查看时应用精度为0.02mm/m的方水平仪鄙人滑道的弧面上前中后三个部位别离进行丈量（如下图所示），以前后两点为准，中心一点供参考。机身应坚持水平，但允许向气缸的方向高0.03mm/m，由于装上气缸和活塞后，滑道的前端会稍稍下倾，这样就可以取得水平。

机身横向水平的丈量以主轴凹窝为基准。机身的水平度是经过螺丝千斤顶来调整的。之后进行的就是机体内件的设备，诸如主轴、气缸、活塞、连杆、十字头、气阀、填料、各类组件等。

地一步

曲轴轴瓦的设备

“涂色法”：

1、在中体滑道上均匀涂红单，装上十字头后，在滑道内来回拉动几回。

2、抽出十字头，查看十字头上、下滑履与滑道的触摸面积

十字头上、下滑履与中体滑道的触摸面积应不小于50%，且触摸面积均匀；不然就需要经过研刮进行处理。

“涂色法”完成后将十字头和滑道的触摸面擦净，将十字头回装。

第二步

连杆的设备

吊装连杆时，可以将不带小头瓦的连杆与大头瓦用十净布打活接紧固在一起，在轴瓦快与曲轴相贴合时装入连杆衔接螺栓，解开布条。

第三步

液压上对紧

用专用的液压上紧设备对活塞杆进行上紧，可用两台泵对连杆的两根螺栓同时，两泵可分级，每次分级（5Mpa）的压力相同，保证两头的衔接螺栓均匀受力拉紧

连杆衔接螺栓液压上紧

第四步

十字头销的设备

1、

连杆小头瓦须有适宜的径向空隙。小头瓦径向空隙检测可以如前连杆大头瓦径向空隙的检测办法相同，

2、小头瓦的径向空隙也可以以经验来判别，将十字头销装入十字头内后，一个人用手滚动（不凭借外力）十字头销，若一个人能轻松滚动十字头销则阐明小头瓦的径向空隙合适。

第五步

气缸的设备

组装前先对各联接组件的结合端面和止口（径向）等部位进行认真清理，去毛刺，查看、丈量其圆度、圆柱度及配合空隙和过盈量符合装配技能要求。

第六步

密封处理

接筒的端面是选用密封胶密封的，气缸设备时将接筒接合面均匀涂上一圈密封胶（另一种密封方式是靠端面的“O”形像胶圈来保证密封性的）

第七步

气缸的吊装

吊装时的钢丝绳需在三个方向添加倒链，以便调整气缸的水平。

气缸支承：

将气缸支承与气缸的贴合面用砂纸磨出金属光泽，待气缸中体与接筒的衔接螺栓紧固后，将支承的垫铁顶起。

气缸水平：

用框式水平仪经过气缸支承调***缸的水平，气缸水平度在气缸镜面前、中、后三方位丈量应不大于0.05mm/m，其倾斜方向应与滑道共同

第八步

活塞的吊装

起吊活塞时在活塞杆上放置一个水平尺以保证活塞水平起吊，在活塞体进将进入气缸口的时在活塞端面做好标记，在装入活塞环和支承环时活塞环的开口方位应彼此错开，一切开口位有一定的开口空隙，同时活塞环的开口方位应彼此错开，一切开口方位应与气缸上的气阀口错开。

将活塞杆穿入填料密封设备和刮油器时，应使用压缩机厂家配给的导向套，防止划伤活塞杆然后与十字头进行液压衔接紧固。

等活塞杆套筒进入中体时，要注意套筒和十字头的距离，以免过近后套筒不能拿出。拿出套筒后装入液压联接固设备。注意装入的前后次序，正反方向。气缸盖的设备机身内件的拆开

1、将压缩机机身内的十字头、连杆，曲轴、轴瓦按序拆下，拆开前对每个重要的零部件都用白色的油漆笔做好标记。

2、拆开时要预备好专用的拆开东西，起吊东西、绳套等，在绑吊时要注意不要碰伤或拉伤零部件。

3、关于拆开下来的零部件要放在适宜的方位，对重要的机件，蕞好放在垫木上，例如连杆、曲轴、轴瓦、轴销等要放置平稳。小的如螺栓螺母等小件放置在箱子里。精密的零件要专门保管。设备内件清洗和放置用洁净的棉布、丝绸和软质刮具和煤油对零件仔细清洗。将曲轴水平的放在枕木上，曲轴的轴颈不应受力。用外径千分尺曲轴轴瓦外径的丈量：

I

刀具经过砂轮刃磨后，刃口会存在不同程度的微观缺陷，在切削过程中，刀具刃口微观缺口极易扩展，加快刀具的磨损和损坏。刃口钝化是延常刀具寿命的金属切削配套技术，能有效减少或消除刃磨后的刀具刃口微观缺陷，以达到圆滑平整，提高刀具抗冲击性能，使刀具刃口锋利坚固。

刃口钝化方式可分为传统刃口钝化和特种刃口钝化。传统刃口钝化方式主要包括磨削钝化、毛刷钝化、拖曳钝化和喷砂钝化等；特种刃口钝化方式主要包括激光钝化、电火花电蚀钝化、电化学钝化和磨料水射流钝化等。

喷砂是以压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到需要处理的工件表面，实现对工件表面的加工。由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，工件的表面性能和形状会发生改变。而微喷砂技术是以传统喷砂技术为基础，采用微米级尺寸的磨料颗粒来进行待加工表面处理的技术，广泛应用于材料的表面处理，包括表面清洁、表面钝化和表面形貌处理。微喷砂处理的材料去除机理，包括裂纹扩展导致的脆性去除和磨料微切削产生的塑性去除。微喷砂技术在刀具领域主要应用在表面处理方面，如涂层刀具。通过对刀具基体表面进行相应的微喷砂处理，来改变基体的表面形貌，以增加涂层与刀具基体之间的粘结力，提高刀具的切削寿命。研究表明，对刀具的涂层表面进行微喷砂处理可以增加涂层硬度，提高刀具切削寿命。微喷砂技术在刀具刃口钝化领域没有得到广泛应用，理论研究还不充分。

本文通过微喷砂技术对硬质合金刀片YT15进行刃口钝化，研究微喷砂工艺参数对刃口半径的影响以及微喷砂处理对刃口质量的影响，并分析微喷砂处理的材料去除机理。

1试验步骤

试验以喷砂压力P、磨料比重W和喷砂时间T为因素，其中磨料比重W为磨料占水和磨料总质量的比重。每个因素设4个水平，进行64组全因素刃口钝化试验，因素水平见表1。

表1 微喷砂全因素试验因素水平

采用湿式手动喷砂机，喷砂角度45°，喷砂距离8mm。磨料为320目白刚玉，微喷砂加工如图1所示。选用可转位硬质合金刀片YT15，其尺寸标准为SNMN120404，相应的材料性能见表2。通过激光共聚焦显微镜(L***，Keyence VK-X200K)对微喷砂处理后的刀片刃口进行观测，试验观测指标为刀片刃口半径r和刃口线粗糙度Ra，终结果为三次测量后的平均值。同时对其刃口形貌进行扫描电子显微镜镜(SEM)观察，分析刃口材料去除机理。

图1 硬质合金刀具YT15微喷砂加工示意图

表2 硬质合金刀具YT15物理力学性能

2试验结果与分析

(1)微喷砂工艺参数对刃口半径的影响

图2为硬质合金刀具YT15刃口半径随微喷砂各工艺参数的变化趋势。图2a、图2b、图2c和图2d分别是在喷砂时间为20s、30s、40s和50s时刃口半径随喷砂压力的变化图。对比发现，在相同的喷砂压力和磨料比重下，随喷砂时间的增加，刀具刃口半径增大，这实质上是材料去除随着时间累积的结果。在相同的喷砂时间和磨料比重下，随喷砂压力的增加，刀具刃口半径增大。这是因为随着喷砂压强的增加，磨料流的出口速度增加，单颗粒磨料速度也相应增加。

硬质合金可看作是硬脆材料，根据单颗粒磨料冲蚀模型可知，单颗粒磨料的材料去除量与磨料颗粒的速度的指数成正比，使得单颗粒磨料的材料去除量增加。同时磨料流速度的增加，使单位时间内有效冲击刀具刃口的磨料颗粒数量增加，刃口材料的去除量变大。因此，增加喷砂压力相当于既增加磨料比重又增加喷砂时间，两者的共同作用使刃口半径增大。

由图2分析磨料比重对刀具刃口半径的影响可知，在喷砂压力为0.2MPa和0.25MPa时，随着磨料比重的增加，刀具的刃口半径先增大而后减小；而在喷砂压力为0.3MPa和0.35MPa时，随着磨料比重的增加，刀具的刃口半径呈现一直增大的趋势。同理，根据单颗粒磨料冲蚀模型分析可知，当喷砂压力较小时，随着磨料比重的增加，虽然单颗粒磨料速度减小，但是单位体积内磨料颗粒的数量增加，造成单位时间内磨料颗粒对刀具刃口的冲击次数增加，所以刃口材料的去除量变大。当磨料比重过大时，根据能量守恒可知，磨料流的速度减小很多，其中磨料颗粒的速度大幅降低，不仅减少了单颗粒磨料材料的去除量，也使单位时间内磨料对刀具刃口的冲击次数减少，进一步减少材料去除量，使得刃口半径随着磨料比重的增加先增大后减小。当喷砂压力较大时，随着磨料比重的增加，在单位时间内增加的磨料对刀具刃口的冲击次数所增加的材料去除量要多于单颗粒磨料速度降低而减少的材料去除量。总的来说，单位时间内材料去除量增加，因此在较大喷砂压力下，刀具的刃口半径随着磨料比重的增加而增加。

(a)T=20s(b)T=30s(c)T=40s(d)T=50s

图2 刃口半径随微喷砂各工艺参数的变化趋势

(2)微喷砂处理对刃口线粗糙度的影响

图3是硬质合金刀片YT15经过微喷砂刃口钝化处理前后的切削刃形貌。采用微喷砂工艺参数：喷砂压力P=0.2MPa，磨料比重W=0.1，喷砂时间T=30s。通过测量得到切削刃的相关参数见表3。

图3 未处理刀片与微喷砂刃口钝化刀片的切削刃形貌

可以发现，硬质合金刀片YT15的刃口轮廓由原来的r=6μm锐刃变成r=27μm的圆弧刃口。其切削刃形貌得到改善，刃口线粗糙度Ra由原来的0.79μm下降到0.5μm，Ry则由原来的6μm下降到3μm。这是由于微喷砂处理消除了刀具刃磨时产生的微观缺陷，改善了刃口质量。

表3 未处理刀片与微喷砂刃口钝化刀片刃口参数对比(μm)

图4是微喷砂全因素试验时硬质合金刀片YT15的刃口线粗糙度的分布情况。可以得出，硬质合金YT15刀片的刃口线粗糙度为0.3-0.8μm，满足刀片的刃口粗糙度要求。

图4 硬质合金刀具YT15刃口线粗糙度分布

(3)微喷砂刃口材料去除机理研究

刀片的微喷砂过程实质上是高速磨料射流冲击材料表面，实现材料的去除。其材料去除机理主要归结为磨料颗粒对材料的去除方式。对于脆性材料，其去除机理往往不只有脆性去除，还包括磨料颗粒的微剪切引起的塑性去除。

图5是硬质合金刀具YT15在喷砂压力P=0.25MPa、磨料目数M=320、喷砂时间T=20s和磨料比重W=0.1时的刃口形貌。可以看出，经过微喷砂处理后，刀具出现了圆弧刃口，对其圆弧刃口的区域A进行放大，可以观察刃口材料去除形成的微观形貌。通过区域B可以看出，其硬质合金中硬质相的去除多为由裂纹扩展造成的脆性断裂，这是由于棱角尖锐的磨料颗粒对于硬质相的冲击作用，使之产生径向裂纹和侧向裂纹，由于磨料颗粒的高频率冲击，进而造成侧向裂纹的扩张形成网状裂纹，达到材料的去除。对于C区域的观察，也可以发现刃口材料上存在磨料颗粒的刻划痕迹，这主要是由于具有锋利刃口的白刚玉磨料颗粒对工件材料的微切削作用导致。由于刀具材料中除硬质相成分外，还包括粘结相，其微切削作用相对于粘结相更为明显，粘结相材料先于硬质相去除，使得硬质相成分显露出来。因此微喷砂处理硬质合金刀具YT15的材料去除机理，包括由磨料冲击和水楔作用引起裂纹扩展而导致硬质相材料的脆性去除，还包括磨料颗粒的微切削作用引起的材料塑性去除。

图5 硬质合金刀具YT15微喷砂刃口形貌SEM图

小结

微喷砂处理可以对硬质合金刀具YT15刃口进行有效钝化，形成一定圆弧半径的刀具刃口。研究表明，刃口圆弧半径随着微喷砂时间和喷砂压力的增加而增大。对于磨料比重而言，在喷砂压力为0.2MPa和0.25MPa时，随着磨料比重的增加，刀具刃口半径先增大而后减小；在喷砂压力为0.3MPa和0.35MPa时，随着磨料比重的增加，刀具刃口半径呈现一直增大的趋势。微喷砂处理可有效改善硬质合金刀具YT15的刃口质量，消除微观缺陷，降低刃口线粗糙度，在结构上对刀具刃口进行钝化。硬质合金刀具YT15刃口材料的去除机理，包含由裂纹扩展而导致硬质相材料的脆性去除和微切削作用引起的材料塑性去除。