切削刀具表面處理新技術介紹

據ClusterSciences公司創始人RickBecker介紹，該公司最近開發了一種切削刀具表面處理新技術。該技術是作為類金剛石涂層(DLC)和其他刀具涂層的替代技術而開發的，它實際上是利用固態的納米結構硼原子團對刀具表面進行改性處理。這種納米材料是該公司為半導體行業而開發的。 

　　這種硼的納米結構金屬形態可使更多的材料分子溶入刀具基體之中，而不是像涂層那樣機械性地附著于基體表面。Becker解釋說，一旦硼沉積到基體上，就不可能再被分離，因為它已使表面界面處的材料發生了永久性改變。例如，硬質合金刀具的表面將變成富硼硬質合金。被處理刀具的材料成分沒有太大關系，這種處理方法對于高速鋼基體和硬質合金基體似乎同樣有效。 

　　據Becker介紹，初步測試結果表明，在嚴苛的加工條件下，該公司開發的這種金屬硼材料在硬度上與類金剛石碳(DLC)和CBN類似，而韌性則要好得多。 

　　在ClusterSciences公司進行的一次測試中，將未涂層的4槽方頭硬質合金立銑刀(直徑為6.35mm)與同一批次生產，但經過硼原子團表面處理的立銑刀進行了對比切削試驗(被加工試件：長度為610mm的4140熱軋鋼(硬度：179HB)；主軸轉速：2,880r/min；進給量：585mm/min；切削深度：2.54mm；切削寬度：刀具全直徑)。未經表面處理的立銑刀尚未完成4次走刀即告破損。而在相同的切削條件下，經過處理的立銑刀在停止試驗之前一共完成了12次走刀。 

　　除了可以應用于切削刀具以外，該技術還適用于各種耐磨零件(包括軸承、炮管、活塞環等)的表面改性處理。硼原子團可應用于許多標準的表面處理工藝，包括離子注入、DC磁控濺射、熱等離子噴濺電子束蒸發和熱處理。它是一種物理氣相沉積(PVD)工藝，而不是化學氣相沉積(CVD)工藝。