日本機械工具業(yè)以陶瓷刀具為新品種

　　全球切削工具的市場規(guī)模約1.1萬億日元，其中，美國和歐洲各為4000億日元，亞洲地區(qū)為3000億日元。預(yù)計世界工具需求的年增長率至2003年時為3%，至2006年時為2.6%，用戶的擴大主要集中在美國和亞洲，因此，日本工具行業(yè)將大力開拓海外市場。2000年日本工具出口比例*達到20%。
　　大型用戶普遍要求加強供貨能力和售后服務(wù)，為了適應(yīng)這種形勢，日本工具企業(yè)大力進行了企業(yè)兼并或業(yè)務(wù)合作等行業(yè)重組活動。1999年東芝Tungaloy和美國KennametalHertel、富士精工和德國Guhring公司相繼簽訂了業(yè)務(wù)合作協(xié)議。2000年，三菱綜合材料公司收購神鋼工具公司，成立了MCC神鋼工具公司作為三菱的子公司。這些大型廠家的收購兼并活動，在世界范圍內(nèi)組成了新型的切削工具供貨體系。 
　　加快產(chǎn)品開發(fā)步伐
　　汽車行業(yè)是切削工具的需求大戶，其使用量約占刀具產(chǎn)品的60%，汽車行業(yè)的需求動向是工具行業(yè)關(guān)注的重點。另外，近年來蓬勃發(fā)展的IT產(chǎn)業(yè)使小直徑刀具產(chǎn)品需求有了迅速的增長，在切削加工領(lǐng)域中，高精度、高速、高效率加工得到*重視。隨著人們環(huán)保意識的加強，干式切削技術(shù)有了很大進展，干式切削工具的開發(fā)成果極為顯著。以涂層處理和可轉(zhuǎn)位結(jié)構(gòu)為主的刀具新產(chǎn)品開發(fā)的步伐進一步加快。 
　　切削工具的材料近年來仍以涂層硬質(zhì)合金為主，變化并不明顯；盡管如此，涂層技術(shù)本身卻有了很大的進步，耐熱性、耐磨性等優(yōu)異的復(fù)合涂層大量出現(xiàn)，TiC、TiN、TiCN、TiAlN等涂層的應(yīng)用已相當(dāng)普及。涂層刀具已經(jīng)成為現(xiàn)代刀具的標(biāo)志，在刀具中的比例已超過50%。 
　　作為高速切削加工的刀具，必須選用耐磨性優(yōu)異的高硬度材料制作，在這類材料中，陶瓷是*為理想的品種。陶瓷刀具在高溫條件下的硬度很高，抗塑性變形性能優(yōu)異，不易產(chǎn)生氧化磨損。但其缺點也很明顯，即質(zhì)地較脆，易損傷。近來已開發(fā)出陶瓷新品種，其缺點已大為減少，如涂層陶瓷、添加SiC增強纖維的FRC陶瓷等已先后投放市場，現(xiàn)在也可采用新型陶瓷刀具對Ni基超耐熱合金進行高速切削加工。 
住友電工公司開發(fā)出一種新型刀具材料，即在該公司CBN200/CBN80(立方氮化硼燒結(jié)體)表現(xiàn)涂履特殊的陶瓷涂層，這種特殊的鍍膜使材料的耐磨性提高30%，工具壽命得以大幅度延長。這種新型刀具主要用來高速加工汽車行業(yè)常用的高硬度淬火鋼和鑄鐵，公司計劃在兩年內(nèi)使該產(chǎn)品的銷售額達到12億日元。
　　開發(fā)超細(xì)晶粒刀具材料
　　為了實現(xiàn)高速高精度加工，各廠家正在大力開發(fā)由微細(xì)晶粒金屬粉末燒結(jié)而成的新型刀具材料。眾所周知，金剛石是硬度*高的工具材料，但金剛石刀具在切削溫度超過800℃時，將和Fe、Co、Ni等其他碳固溶物質(zhì)產(chǎn)生擴散反應(yīng)。因此，金剛石刀具不宜用于鋼的切削加工。在進行高硬度材料加工時，應(yīng)選用硬質(zhì)合金和金屬陶瓷等刀具材料，尤其宜選用超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金(粒徑在1μm以下)，這種材料具有硬度高、韌性好、切削刀可靠性高等優(yōu)異性能。超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金刀具由于性能優(yōu)異，即使將其用于低速或斷續(xù)切削等不穩(wěn)定的切削加工領(lǐng)域，刀具也不會產(chǎn)生崩刃或破損等異常損傷。上世紀(jì)90年代以來，超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金刀具的應(yīng)用已十分廣泛，尤其在難加工材料的高速切削中效果更為突出。進入新世紀(jì)后，這類材料經(jīng)過涂層處理，其性能有了進一步提高。目前，這類刀具正大量用于高硬度鋼、不銹鋼及Fe基、Ni基Co基等各種超耐熱合金的切削加工。

 

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