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淬硬层加工用可转位刀片

淬硬层加工用可转位刀片 2011年12月12日 来源： 利用不久前投放市场的硬质合金可转位刀片能够很好的加工焊接的钴铬钨合金。在硬、软合金之间的过渡已经不再是切削过程中的一个难题了，而刀片的耐用度也比以前的解决方案提高了400％。在某些工件的切削加工中，选择正确的刀具材料是一件非常困难的事情。若零件的材料带有特殊的耐热涂层，则其加工往往是非常复杂的。而那些易于加工的简单材料则往往不具备零件所要求的性能。因此加工的诀窍就在于找到一个刀具材料和零件材料的平衡点，在困难的条件下也能经济地完成切削加工任务。这些也是Metax有限责任公司对自己提出的任务和要求。在他们的生产过程中经常要与一些有色金属材料、与不锈钢材料、普通钢和特种金属材料打交道。钴铬钨合金是一种钴基合金，与钢相比，其优点在于在温度升高至800℃时仍然有着很高的热稳定性和化学稳定性。通过改变其硬质材料不同的含量，使它能够得到不同的耐磨性能。与钢材相比较，在耐磨性能相同的条件下其在温度提高后的耐氧化腐蚀性能和更好的耐腐蚀介质腐蚀的性能使它有着更加广泛的用途。

详细的放大图清楚的显示了耐磨的钴铬钨涂层（发亮的部位）和过渡部位较软的金属材料（灰色的部分）

然而对这种金属材料的切削加工确是一件令人头痛的事情。根据具体的使用情况，钴铬钨合金的硬度通常是HRC 55。传统情况下它需要通过磨削来加工，或者用仅次于金刚石的第二硬材料立方氮化硼（CBN）来加工。在Metax公司，钴铬钨合金材料在制作轴承套中使用较多。涂覆这种硬质涂层材料的基体是奥氏体不锈钢材料，材料编号1.4571，通常用于制作轴套。其很高的耐腐蚀、抵抗孔蚀的能力使它非常适合在化工设备制作中使用。在车削堆焊有金属材料的零件时，经常遇到的问题是基于基体材料和堆焊材料，不同的特性往往要采用不同的切削深度和进给量。另一个加工的难点就是两种材料的过渡部位，而钴铬钨材料的过渡部位可以算是真正意义上的转折点。CBN立方氮化硼材料在加工坚硬的钴铬钨堆焊层时非常出色，但是到了较软的奥氏体不锈钢基体切削时却举步艰难，CBN立方氮化硼常常崩碎。因此，在大多数情况下要首先车削较软的基础材料，直到堆焊钴铬钨材料的部位为止，然后用CBN立方氮化硼刀具加工坚硬的堆焊层。在Metax公司，原来采用的也是这种工艺技术，所使用的可换刀片的使用寿命非常低，一般只能加工两个零件。Metax公司基于自2005年来引进使用GC 4225可换刀片的丰富经验，在钴铬钨堆焊轴套的加工中也尝试采用了这种刀具材料，并得出了令人惊喜的结果。利用这种可换刀片能够在一次装夹中完成整个轴套端面的全部加工，不只是在较软或较硬的区域内进行车削，而是在整个过渡区域中顺利的切削（图）。可换刀片的切削速度为Vc=15m/min，进给量为0.1mm，吃刀深度为0.5mm，采用乳化液冷却润滑。仅“无需在切削加工中更换刀片”一项就提高了生产过程的经济性和效率。同时，在保持切削数据不变的前提下使用GC 4225刀片材料就可以把刀具耐用度提高400％。总之，Metax公司和Sandvik公司在钴铬钨材料的加工中生产能力明显提高，而这一切仅仅是因为选择了一种合适的可换刀片而已。

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