銑削刀片用納米改性金屬陶瓷的顯微組織和力學性能www.tool-tool.com

1 前言

納米改性Ti(C，N)基金屬陶瓷與傳統Ti(C，N)基金屬陶瓷相比，具有優良的綜合性能，因而被廣泛用作刀具材料。 隨著製造技術的發展，金屬陶瓷強度和韌性得到不斷提高，刀具的抗塑性變形和抗崩刃性能也有所改善；並且，刀具的高溫強度和高溫硬度、導熱性和耐衝擊性也都有所提高，使其不僅可用於鋼材和鑄鐵的精加工，而且可成為粗加工、銑削等斷續切削適宜的刀具材料。 當前，銑刀的使用量僅次於車刀和鑽頭，隨著數控機床和專用銑床的普及，銑刀的使用量越來越大。 由於銑削過程採用大進給量的傾向日趨加強，因此，加工條件也越來越惡劣，對銑削刀片用刀具材料的穩定性要求越來越高。另外，用於斷續銑削的銑刀與連續切削的車刀相比，銑刀在使用中因承受反复的衝擊容易發生脆性破損。 為此，研製和開發高強韌性銑削刀片，特別是用納米改性Ti(C，N)基金屬陶瓷刀具材料就顯得尤為必要。 目前，在國內儘管已有許多有關銑削刀片用刀具材料的報導。 但是，對銑削刀片用納米改性金屬陶瓷的研究還未見報導。 本文即研究銑削用納米改性金屬陶瓷的顯微組織和力學性能，為其下一步用作銑刀刀具材料提供理論指導。

2 實驗方法

1) 材料製備

銑削刀片用納米改性金屬陶瓷試樣的化學成分如表1所示。 首先，用ZB220-T型超聲波對納米TiN粉進行分散，混料後加入適量無水乙醇並置於QM-1F行星式球磨機上進行球磨24h。 待混合料乾燥後，加入一定量的汽油橡膠溶液進行造粒，然後，在約200MPa壓力下模壓成形，最後，在1440℃溫度下真空燒結1h。

表1 銑削用納米改性金屬陶瓷試樣的化學成分

試樣序號	各試樣化學成分(wt%)
	TiN(nm)	WC	TiC	Mo	Co	Ni	C
a	10	15	Rest	4	12	12	1.0
b				6	8	16
c				15	6	18
d				6	10	14
e				4	14	14

2) 組織觀察

試樣表面經1µm金剛石拋光膏拋光後，用m(HF):n(HCI)=1:1的混合酸進行長時間熱腐蝕後並用清水沖洗乾淨，然後，在HITACHI X-650型掃描電鏡上觀察顯微組織。 斷口形貌觀察在LEO-1530VP型掃描電鏡上進行。

3) 抗彎測試三點彎曲實驗

在MTS801-23型試驗機上進行。 試樣尺寸為30mm×5mm×5mm；跨距為20mm，壓頭速度為1mm/min。 實驗採用單邊切口梁法測斷裂韌性，試樣尺寸為30mm×5mm×2.5mm，試樣切口用金剛石刀片切出寬0.15～0.20mm的缺口，切口深度a為0.5mm，切口尖端曲率半徑在0.1～0.2mm之間，跨距為20mm，加載速率為0.05mm/min。 用此方法計算試樣的斷裂韌性KIC的公式為

KIC=Y	3PL	a½
	2bh2

式中Y=1.93-3.07(a/h)+14.53(a/h)²-25.11(a/h)³+25.8(a/h)⁴

3 結果與討論

1) Mo添加量對顯微組織的影響

由圖1可以看出，銑削刀片用納米改性金屬陶瓷的組織仍為陶瓷相和金屬相兩相；基體組織中較粗大的陶瓷相呈芯/殼結構，即TiC芯外包覆有一層硬質相(Ti，Mo，W)(C，N)即“SS”相)。 環形相(“SS”相)形成能有效抑制基體Ti(C，N)晶粒的長大，從而提高了材料的力學性能；它的形成是由於WC、Mo2C及Ti(C，N)向液相中溶解和在粗Ti(C，N)顆粒上再析出的結果。

(a) 12Ni-12Co-4Mo (b) 16Ni-8Co-6Mo (c) 18Ni-6Co-15Mo
圖1 銑削刀片用納米改性金屬陶瓷的顯微組織(SEM)

研究表明，向Ti(C，N)基金屬陶瓷中添加Mo能改善液態金屬Ni對基體的潤濕性和抑制燒結時碳化物晶粒的長大，並且能提高Ti(C，N)基金屬陶瓷的高溫抗彎強度Q5R。 在 TiC-Ni-Mo系中，當Ni中Mo含量達10wt%時能完全潤濕TiC顆粒(接觸角q=0°。由圖1可見，隨Mo添加量的增加，TiC基金屬陶瓷的組 織明顯細化。這是因為Mo能抑制燒結時碳化物相晶粒的長大，這與潤濕性的改善有關；在完全潤濕的條件下，碳化物顆粒不出現聚集再結晶，這種見解現在已經得 到普遍承認。此外，在燒結溫度下，Mo向TiC顆粒擴散，並取代TiC晶格中的Ti，在TiC顆粒表面上形成(Ti，Mo), 固溶體，這就減少了純TiC顆粒接觸，並防止純TiC顆粒聚集長大。這同樣是造成TiC基金屬陶瓷晶粒更細和組織更均勻的另一個重要原因。特別由圖 1(c)可以看出，當Mo含量達15wt%時，對TiC基金屬陶瓷的組織細化效果要更加顯著。由Hall-Petch公式可知，金屬陶瓷組織的細化可以明 顯提高材料的屈服強度，這為其下一步用作刀具材料奠定了良好的基礎。

由圖1還可以看出，在腐蝕掉組織中大部分金屬粘結相後，可見許多諸如TiC、WC等異種亞微米碳化物和納米TiN顆粒隨機分佈於各陶瓷相顆粒之間。 據 文獻報導，這些分佈於TiC/TiC的兩相或三相晶界上的納米TiN和異種亞微米碳化物顆粒，一方面，起到固溶強化金屬粘結相的作用，另一方面，能起到有 效釘扎TiC晶界和粘結相中位錯的作用，使TiC晶界和位錯難以運動，從而在一定程度上阻礙金屬陶瓷的晶粒異常長大，這樣整個基體中TiC晶粒也可得到明 顯的細化，使金屬陶瓷的整體組織趨於均勻化。

2) 金屬粘結相力學性能的影響

圖2為金屬粘結相含量和種類對銑削刀片用納米改性金屬陶瓷力學性能的影響。 由圖2可知，無論採用單相金屬Ni 還是採用複相Ni-Co做金屬粘結相，金屬陶瓷的抗彎強度(σbb)和斷裂韌性(KIC)都隨粘結相含量的增加而升高，而硬度(HRC)則隨粘結相含量增加而降低。 但是，採用(Ni+Co)復相粘結時，金屬陶瓷的力學性能要優於單相Ni粘結的金屬陶瓷性能。

(a) 粘結相含量對強度影響(b) 粘結相含量對硬度影響(c) 粘結相含量對斷裂韌性影響
圖2 粘結相含量和類型對金屬陶瓷力學性能的影響

用(Ni+Co)複合粘結相使金屬陶瓷力學性能提高的原因主要還是與顯微結構的改善有關。 由於Co有著比Ni更高的韌性，而且適當添加Co可以改善粘結相對硬質相的潤濕性，所以在採用相同的燒結工藝時，含Co金屬陶瓷的斷裂韌性和緻密度比完全用Ni作粘結相的要高。 但是，由於Co價格比較昂貴，因此，Co添加量較多時對成本不利。

3) 斷口形貌分析

圖3為銑削刀片用納米改性金屬陶瓷的抗彎斷口SEM形貌。 由圖(a)、(b)、(c)可見，隨著粘結相含量的增加，斷口形貌也隨著變化。 斷裂模式以沿晶斷裂為主。 這是由於裂紋沿晶界擴展所需的能量較少的緣故。 但對較粗大的陶瓷相，存在著解理斷裂。 從斷口還可以看出，金屬相存在著明顯撕裂的痕跡(撕裂棱)和小碳化物顆粒從金屬粘結相中拔出後留下的韌窩。

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金属陶瓷www.tool-tool.com

金属陶瓷 ceramic metal

金属陶瓷是指陶瓷和金属的机械混合物。随着火箭、人造卫星及原子能等高技术的发展，对耐高温材料提出了新的要求，人们希望材料既能在高温时保持很高的强度 和硬度，能经得起激烈的机械振动和温度变化，又有耐氧气腐蚀和高绝缘性等性能。但无论是高熔点金属还是陶瓷都无法同时满足这些要求。 金属陶瓷是由陶瓷和粘接金属组成的非均质的复合材料。陶瓷主要是氧化铝、氧化锆等耐高温氧化物或它们的固溶体，粘接金属主要是铬、钼、钨、钛等高熔点金 属。将陶瓷和粘接金属研磨混合均匀，成型后在不活泼气氛中烧结，就可制得金属陶瓷。

金 属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点，它密度小、硬度高、耐磨、导热性好，不会因为骤冷或骤热而脆裂。另外，在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热性能很差的 陶瓷涂层，也能防止金属或合金在高温下氧化或腐蚀。金属陶瓷广泛地应用于火箭、导弹、超音速飞机的外壳、燃烧室的火焰喷口等处。 金属陶瓷是一种既象钢铁那样坚硬又象陶瓷一样耐高温、耐腐蚀的复合材料。 纯金属在高温中容易被氧化使强度大大降低。而陶瓷能耐高温、耐腐蚀，但脆性大，导电率低，高温流动性差。如果把金属和陶瓷掺合在一起，就可以在高熔点的情 况下得到强度高，硬度大、抗氧化能力强，并具有一定的延展性和良好的热稳定性的金属陶瓷。中国资产管理网 制造金属陶瓷材料比较简单，只需要在氧化铝中加入一些金属铬；在碳化钛中加入一些金属镍，就可以制造成金属陶瓷。掺有超微陶瓷粉末的金属铝，是一种重量 轻、强度高、韧性大、耐热性能好的金属陶瓷。含 ２０％的超微钴粉末的金属陶瓷是性能很好的耐高温材料，主要用于运载火箭的喷嘴。

由 于金属陶瓷具有金属和陶瓷两者的优点，因此，应用范围极为广泛。金属陶瓷具有很高的机械强度和硬度，有良好的化学稳定性，又有好的导热性和导电性，而且 比重小，很适合原于能工业和 航空工业的需要。例如，要把原于反应堆的体积缩小，以便在舰船、潜水艇中使用，就得提高它的工作温度，用金属做成的核燃料元件，在７００℃就会破裂或变 形，可是用金属陶瓷作元件，温度即使高达１０００℃，反应堆还能照常工作。火箭技术更需要耐高温的材料，比如，洲际导弹、宇宙飞船等，当它们返回大陆时， 由于速度很高，和大气剧烈地摩擦，会产生极高的温度，金属陶瓷可以“赴汤蹈火”地承担这项重任。

还 有一种叫“发汗材料”的金属陶瓷，当温度增加到一定高度时，发汗材料所含的金属就被蒸发了。好象人发汗一样，一出汗，就带走了大量的热量，使飞行器温度 下降，不至于被高温烧毁。发汗材料虽然“出汗”，可是其外部形状和大小却保持不变。这就可以保证飞行器正常运行，能准确地到达目的地。 随着科学技术的发展，金属陶瓷的用途越来越广泛。利用金属陶瓷的耐火性和高温强度，可以作燃气涡轮、喷气发动机、原子能锅炉的零件及白炽灯丝等；利用它的 硬度，可以作金属切削刀具和轴承材料；利用它的导电性能，可以作发热体和电刷；利用其磁性，又可以作变压器磁心等等。相信金属陶瓷将在未来的技术领域中大 显身手。



金 属陶瓷（cermet）为了使陶瓷既可以耐高温又不容易破碎，人们在制作陶瓷的粘土里加了些金属粉，因此制成 了金属陶瓷。金属基金属陶瓷是在金属基体中 加入氧化物细粉制得 ，又称弥散增强材料 。主要有烧结铝(铝-氧化铝) 、烧结铍（铍-氧化铍）、TD镍（镍-氧化钍）等。

金属陶瓷

由一种或几种陶瓷相与金属相或合金所组成的复合材料。广义的金属陶瓷还包括难熔化合物合金、硬质合金、金属粘结的金刚石工具材料。金属陶瓷中的陶瓷相是具有高熔点 、高硬度的氧化物或难熔化合物，金属相主要是过渡元素(铁、钴、镍、铬、钨、钼等）及其合金。

根 据各组成相所占百分比不同，金属陶瓷分为以陶瓷为基质和以金属为基质两类。陶瓷基金属陶瓷主要有：

①氧化物基金属陶瓷。以氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧 化铍等为基体，与金属钨、铬或钴复合而成，具有耐高温、抗化学腐蚀、导热性好、机械强度高等特点，可用作导弹喷管衬套、熔炼金属的坩埚和金属切削刀具。

② 碳化物基金属陶瓷。以碳化钛、 碳化硅、碳化钨等为基体，与金属钴、镍、铬、钨、钼等金属复合而成，具有高硬度、高耐磨性、耐高温等特点，用于制造切削刀具 、高温轴承、密封环、捡丝模套及透平叶片。

③ 氮化物基金属陶瓷。以氮化钛、氮化硼、氮化硅和氮化钽为基体，具有超硬性、抗热振性和良好的高温蠕变性，应用 较少。金属基金属陶瓷是在金属基体中加入氧化物细粉制得 ，又称弥散增强材料 。主要有烧结铝(铝-氧化铝) 、烧结铍（铍-氧化铍）、TD镍（镍-氧化钍）等。烧结铝中的氧化铝含量约5％～15％，与合金铝比，其高温强度高、密度小、易加工、耐腐蚀、导热性好。 常用于制造飞机和导弹的结构件、发动机活塞、化工机械零件等。

金属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点，它密度小、硬度高、耐磨、导热性好，不会因为骤冷或骤热而脆裂。另外，在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热性能很 差的陶瓷涂层，也能防止金属或合金在高温下氧化或腐蚀。

金 属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点，它密度小、硬度高、耐磨、导热性好，不会因为骤冷或 骤热而脆裂。另外，在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热性能很差的 陶瓷涂层，也能防止金属或合金在高温下氧化或腐蚀。金属陶瓷既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性，又具有陶瓷的耐高温 、耐腐蚀和耐磨损等特性。

Reference: http://baike.baidu.com/view/45857.htm



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超薄軟性螢幕技術 勇奪華爾街日報「科技創新獎」金獎www.tool-tool.com

華爾街日報9月27日公佈2010年「科技創新獎」（Technology Innovation Award）得主，工研院擊敗Nokia、微軟、福特等國際知名企業，以超薄軟性螢幕--「多用途軟性電子基板(FlexUPD)」顯示器材料技術，摘下最高榮譽「金獎」！

華 爾街日報今（27）日公佈2010年「科技創新 獎」（Technology Innovation Award）得主，工研院擊敗Nokia、微軟、福特等國際知名企業，以超薄軟性螢幕--「多用途軟性電子基板(FlexUPD)」顯示器材料技術，摘下 最高榮譽「金獎」！工研院表示，這是台灣首度摘下華爾街日報科技創新獎最大桂冠，此單項技術更同時獲得2010華爾街日報與美國R&D 100獎兩項國際研發大獎殊榮，是台灣軟性顯示研發上的重大突破。同時，工研院還有另一項互動科技-微形變壓阻感測技術同時獲得「科技創新獎」半導體類優 選。

華 爾街日報在今日的科技版公佈了這項好消息；來自台灣的工研院以高品質軟性顯示器材料技術，從597件參賽作品中脫穎而出，榮獲今年金獎。科技創新獎的評審 之一，同時也是全球頂尖管理諮詢公司—博斯(Booz & Co.)創辦人之一的Barry H. Jaruzels在報導中肯定工研院的軟性顯示器技術，認為具有穩定、可量產性且具價格競爭力，已開啟消費性電子及互動終端產品廣泛的應用市場。同為評審 之一的英國通訊傳播委員會(Ofcom)技術資源主席William Webb也認為「這項軟性顯示器技術為製程提供了簡易又一流的解決方案。」

華 爾街日報科技創新獎一向深獲國際重視，今年是第十屆，共有49項技術獲獎，得獎機率只有8%。工研院繼去年以「超薄軟性音響喇叭」摘下消費性電子類桂冠 後，今年更從近600件來自世界各地的角逐者手中，一舉以「多用途軟性電子基板」顯示器材料技術勇奪創新科技「金獎」，再度讓全球性的華爾街日報肯定台灣 在「軟性電子」研發實力，也讓台灣之光在科技領域再添一筆。該獎項評審團來自全球各國，包括各領域知名的研究機構、創投公司以及知名企業的專家與學者，該 獎項不但注重技術本身的創新性，更重視未來應用面與商機。

工研院副院長兼材化所所長劉仲明博士表示，工研院因為預見電子產品將走向軟性化趨勢，從2006年開始，即以軟性顯示器產業鏈發展為主軸，加入材料研製、製程開發、系統整合及面板驅動等方面的跨領域整合，終於在2008年有重大突破性進展。 創意來自台灣小吃潤餅皮製作帶 領研發這項技術的主要靈魂人物，工研院顯示中心程章林主任表示，電子產品走向軟性已經是趨勢，此次獲獎的「多用途軟性電子基板」技術的關鍵是輕薄且透明度 高的軟質塑膠基板，在進行多層次「軟性電子元件」製作後，仍可輕易以「切割」方式將此塑膠基板自玻璃平台取下，並完成厚度僅0.01公分的彎曲彩色超薄軟 性螢幕；致勝的秘訣在取下的瞬間，由工研院自行創新研發的無黏著力「離形層」材料奏效，成功將塑膠基板自玻璃平台上取下。

這 個點子來自觀 察潤餅皮製作得到的靈感，工研院李正中組長及李宗銘組長是這個研發創意發想者。「這就如同在潤餅皮與與烤盤間加入一層易撕的中介材料，除了讓潤餅皮可以順 利脫離烤盤，又不損害餅皮上的餡料」。此一創新科技已大幅領先世界大廠使用金屬箔片作基板或用「雷射」取下的技術，具有簡易、低成本等特點，更可協助國內 面板相關廠商，利用既有的玻璃製程優勢，轉進軟性顯示器或其他軟性電子元件的生產。

工研院新近發表的6吋的彩色超薄軟性 螢幕，即是應用 「多用途軟性電子基板」技術開發出的創新應用，在薄薄 0.01公分的螢幕彎摺時，彩色影片仍持續播放著，彎曲半徑可達到5公分以下，亮度可達150nits，螢幕經過15000次反覆捲曲，播放動畫功能絲毫 未受影響。這項技術自發表後，已獲得業界廣大迴響，預計可在1年內進行試量產，此一技術對於帶動軟性電子書、軟性手機螢幕及軟性觸控薄膜發展帶來革命性的 助益。

工研院在經濟部科技專案新世代捲軸軟性顯示計畫及奈米國家型計畫支持下，自2008年開始進行軟性顯示器用的「多 用途軟性電子基 板」的研發，已申請95件的全球專利。 該技術的應用相當多元，目前除已使用在軟性可彎曲的AMOLED螢幕、電子書等顯示器產品上，也可應用於未來可隨身充電用的軟性太陽能電池、讓手寫輸入更 方便的軟性觸控薄膜、可撓式生醫儀器等軟性電子設備使用。

引用出處：

http://tw.myblog.yahoo.com/lifung-biz/article?mid=4335&prev=4336&next=4334

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、航空機械鉸刀、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com/ / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

Bewise Inc. www.tool-tool.com

ようこそＢｅｗｉｓｅ　Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は：

（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ

（２）Carbide Cutting tools設計

（３）鎢鋼エンド・ミル設計

（４）航空エンド・ミル設計

（５）超高硬度エンド・ミル

（６）ダイヤモンド・エンド・ミル

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弊社の製品の供給調達機能は：

（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給

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弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

對高速切削刀具磨損壽命的研究www.tool-tool.com

從20世紀80年代開始，由於數控機床的主軸、進給系統等功能部件設計製造技術的突破，數控機床的主軸轉速和進給速度均大幅度提高，在現代製造技術全面進步的推動下，切削加工技術開始進入高速切削的新階段。目前，高速切削已在模具、航空、汽車等製造業領域得到了大量應用，產生了顯著的經濟效益，並正向其它應用領域拓展。

高速切削加工對刀具提出了一系列新的要求。研究表明，高速切削時，造成刀具損壞的主要原因是在切削力和切削溫度作用下因機械摩擦、粘結、化學磨損、崩刃、破碎以及塑性變形等的引起的磨損和破損。因此，對高速切削刀具材料最主要的性能要求是耐熱性、耐磨性、化學穩定性、抗熱震性以及抗塗層破裂性能等。陶瓷、CBN、PCD、金屬陶瓷等刀具材料具有良好的耐熱性和耐磨性，當其韌性得到改善後，非常適合用於高速切削。先進塗層技術的發展進一步改善了刀具材料的性能。目前，新型塗層材料和塗層工藝的開發方興未艾，預示著塗層刀具在高速切削領域將有巨大發展潛力和廣闊應用前景。

本文對高速切削加工時陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金剛石刀具、金屬陶瓷刀具和塗層刀具的磨損機理進行了綜合評述，對刀具的磨損形態和磨損壽命進行了分析，這些研究將有益於實際生產加工中對高速切削刀具的合理選用與磨損控制。

2高速切削刀具的磨損形態

高速切削時，刀具的主要磨損形態為後刀面磨損、微崩刃、邊界磨損、片狀剝落、前刀面月牙窪磨損、塑性變形等。

後刀面磨損是高速切削刀具最經常發生的磨損形式，可看作是刀具的正常磨損。後刀面磨損帶寬度的加大會使刀具喪失切削性能，在高速切削時常採用後刀面上均勻磨損區寬度VB值作為刀具的磨損極限。

微崩刃是在刀具切削刃上產生的微小缺口，常發生在斷續高速切削時，通過選用韌性好的刀具材料、減小進給量、改變刀具主偏角以增加穩定性等措施，均可減小微崩刃的發生概率。通常只要將刀具微崩刃的大小控制在磨損限度以內，刀具仍可繼續切削。

邊界磨損發生在刀具後刀面的刀—工接觸邊緣處，形狀通常為一狹長溝槽，因此也稱為溝槽磨損。高速切削不銹鋼、高溫合金(如Inconel 718)時刀具容易發生邊界磨損，其原因是工件表面的加工硬化使刀—工接觸邊界的工件材料硬度最高。加工外圓時，刀—工接觸邊界的切削速度最高，因此也容易形成邊界磨損。此外，用陶瓷刀具高速切削鑄鐵時也容易發生邊界磨損。

片狀剝落多發生在刀具的前、後刀面上，其原因是刀—屑或刀—工接觸區的接觸疲勞或熱應力疲勞所致。當剝落很小時，被認為是磨損；但在很多情況下，由於疲勞裂紋源距刀具表面具有一定深度，裂紋擴展後所形成的剝落塊往往大於刀具的磨損限度，一旦發生剝落，即可使刀具失效，形成剝落破損。陶瓷刀具端銑鋼和鑄鐵時，前刀面上經常出現貝殼狀剝落；塗層刀具因塗層材料與基體材料粘結強度不夠也易發生剝落。

前刀面月牙窪磨損最常出現在塑性金屬的高速切削加工中。塑性變形多發生在切削溫度較高而刀具紅硬性較差的切削條件下，超硬刀具材料在切削速度很高時也可能發生塑性變形現象。(4)金屬陶瓷刀具

金屬陶瓷(即TiC(N)基硬質合金)的主要成分為TiC(碳化鈦)、TiN(氮化鈦)和TiCN(碳氮化鈦) 等。TiC(N)基硬質合金包括具有高耐磨性的TiC+Ni(或Mo)合金、具有高韌性的 TiC+WC+TaC+Co合金、以TiN為主體的強韌合金和TiCN+NbC高強韌合金等。與 WC硬質合金相比，金屬陶瓷的硬度、強度、韌性、抗塑性變形和抗崩刃性能等均有顯著改善，尤其是高溫強度、高溫硬度、導熱性、抗氧化性和抗熱震性能得到提高，與鋼的親和力小，摩擦係數小，抗月牙窪磨損和抗粘結能力強，現已發展成為獨立系列的一類刀具材料。近年來開發的高氮含量、具有均勻微細硬質組織的TiC(N)基硬質合金具有良好的抗磨損性能和抗崩刃性，適於在200～400m/min的高速下切削普通鋼和合金鋼，也可用於鑄鐵的精加工。 由於TiC的抗粘結、抗擴散性能較好，所以耐磨性好，但抗塑性變形能力較差，在對高硬材料進行高速切削時常因刀刃的塑性變形而導致刀刃損壞。 (5)塗層刀具

塗層刀具具有很強的抗氧化性能和抗粘結性能，因而具有良好的耐磨性和抗月牙窪磨損能力。塗層的摩擦係數較低，能有效降低切削時的切削力及切削溫度，因而可大大提高刀具耐用度。TiC塗層的硬度高、耐磨性好，適用於可能產生劇烈磨損的刀具；TiN塗層與被切削金屬的親和力小、潤濕性好、抗氧化性強，適用於容易發生粘結磨損的刀具；Al2O3塗層在高溫下具有良好的熱穩定性，適用於高速切削時產生大量切削熱的刀具。目前應用較廣泛的主要是在硬質合金和高速鋼刀體上塗覆不同的氮化物、氧化物和硼化物等，其中氧化鋁(Al2O3)、碳氮化鈦(TiCN)、氮化鋁鈦(TiAlN)、碳氮化鋁鈦(TiAl- CN)等塗層具有優異的高溫性能。WC基、TiC(N)基硬質合金和陶瓷等材料都可作為塗層刀具的基體。

塗層技術發展很快，目前已從單塗層發展為多塗層。應用較廣泛的塗層工藝有化學氣相沉積法(CVD 法)和物理氣相沉積法(PVD法)。PVD法主要用於高速鋼刀具塗層；CVD法和PVD法均可用於硬質合金刀具塗層。PVD法塗層的硬質合金刀具有較好的抗破損性能，適於斷續切削，但耐磨性不如 CVD法塗層的硬質合金刀具。目前適用於高速切削的硬質合金塗層刀具的塗層物質主要有採用CVD法的TiCN+Al2O3+TiN、TiCN+Al2O3、TiCN+Al2O3+HfN、TiN+Al2O3、TiCN等和採用PVD法的TiAlN /TiN複合塗層、TiAlN等。 選用不同塗層物質的硬質合金塗層刀具可以200～400m /min的切削速度加工鋼、合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、合金鑄鐵等。近年來開發的氮化碳(CNx)和其它氮化物(TiN/NbN、TiN/VN等)塗層在高溫下具有良好的熱穩定性，適合於高速切削。

日本近年開發的納米TiN/AlN複合塗層銑刀片的塗層層數達2000層，每層厚度為2.5nm，可在高速下進行切削。塗層刀具用於高速切削時，由於切削溫度較高，可使塗層與基體的結合強度削弱，容易產生剝落、崩碎等損傷。

4高速切削刀具的磨損壽命

高速切削時，應根據加工方法和加工要求確定合理的刀具磨損壽命(極限)。影響高速切削刀具磨損壽命的因素較多，如工件材料與刀具材料的匹配、切削方式、刀具幾何形狀、切削用量、冷卻液、振動等對刀具磨損壽命都有顯著影響，其影響規律與具體切削條件有關，應通過切削試驗來確定各相關因素對刀具磨損壽命的影響效應。下面給出幾個高速切削加工實例及相應的刀具磨損壽命。

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