在制造切削刀具的過程中，鈷（Co）作為一種有效的結合劑，可以將硬質顆粒（如硬質合金、CBN和PCD）粘結到一起。但是，在切削加工中，由于刀具材料中的鈷熔點較低（約為1,495℃，而硬質合金的熔點為2,870℃），在高溫作用下會軟化，并出現月牙洼和產生磨粒磨損及塑性變形。
為了解決這一問題，位于美國加州的SRL Nano公司開發了一系列硬質合金新牌號，這些牌號采用一種已獲得專利的合金材料替代鈷作為結合劑，而這種結合劑材料的熔點接近硬質合金的熔點。這種被SRL公司稱為“超級硬質合金（Hyper-Carbide）”的新牌號其硬度超過2,000HV，約為鈷結合劑硬質合金硬度的3倍，因此非常適合加工淬硬鋼、淬硬高溫合金、蠕墨鑄鐵乃至其他硬質合金材料。然而，正是這種超高硬度使其比其他硬質合金牌號具有更大的脆性，因此很難在在制造切削刀具的過程中，獲得足夠的刀尖強度。
據SRL公司介紹，當這種超級硬質合金與鈷結合劑硬質合金具有相同的硬度時，其強韌性更好，某一種超級硬質合金牌號的橫向斷裂強度達到700ksi。
SRL公司將K型棱帶和其他刃口鈍化工藝應用于這種超級硬質合金牌號的切削刃制備，并進行了切削試驗，但獲得的結果并不一致。與SRL公司一起進行切削試驗的Scott Gore指出，“刀具切削的成敗取決于其刃口強度。”
SRL公司轉向刀具切削刃鈍化設備制造商Conicity Technologies公司尋求解決方案。Conicity公司執行副總裁Bill R. Shaffer指出，在制備超級硬質合金刀具的切削刃時，該公司最初采用與制備常規硬質合金刀具刃口一樣的工藝，然后又改變工藝參數，采用制備PCBN和PCD刀具刃口時常用的工藝規范。他說，“實際上，我不得不在鈍化設備上設定足以損壞PCBN和PCD刃口的工藝參數，但最終獲得了完美控制的刃口，立刻就增大了這種刀具材料的刃口強度。”
Shaffer解釋說，他在制備超級硬質合金刀具的切削刃時，采用了0.03mm的橢圓弧度，使切削力以15°－20°的角度作用于刀具。結果表明，刀具的刃口強度提高了6－10倍。
從今年年初開始，SRL公司對經過刃口強化的超級硬質合金刀具進行了一系列切削試驗，并獲得了積極的結果。例如，9月23日在位于加州的Weartech國際公司進行的一次試驗中，用牌號為SK11的超級硬質合金CNG332刀片，對直徑為76.2mm的Stellite 6鎢鉻鈷合金鑄件（硬度為HRC46）進行車削加工。加工參數為：表面切削速度180m/min，進給率0.1mm/r，切深0.25mm，分別進行了干式切削和采用水溶性冷卻液的濕式切削。試驗結果表明，在切削長度達到250mm后，該刀片未出現任何磨損。與之相比，Weartech公司以前是使用907牌號的CNG4321t硬質合金刀片，以30m/min的表面切削速度、0.127mm/r的進給率和0.25mm的切深進行濕式切削，以及使用670牌號的CNG4321t碳化硅晶須強化陶瓷刀片以75m/min的表面切削速度、0.1mm/r的進給率和0.25mm的切深進行濕式切削。此外，用這些刀片進行加工時，在切削長度達到250mm后都出現了磨損。
同一天在Accufab公司進行的另一次車削試驗中，SRL公司將其SP17牌號的SNG432超級硬質合金刀片與PCBN刀片進行了對比。加工對象為直徑25.4mm的M-2高速鋼工件（淬硬至HRC64），車削長度為30mm。PCBN刀片的加工參數為：表面切削速度45－90m/min，進給率0.05mm/r，切深小于0.5mm，濕式切削。而超級硬質合金刀片能以高達300m/min的表面切削速度、0.05mm/r的進給率和2mm的切深干式車削淬硬高速鋼。
盡管所有這些切削試驗都屬于連續切削，但SRL公司也計劃進行斷續切削試驗。此外，雖然試驗都是使用的未涂層刀具，但據該公司介紹，其超級硬質合金刀具同樣可以采用各種商業化涂層。該公司計劃在2011年將這種新型刀具材料投入商業化工業應用。
全國咨詢熱線：024-8936-3215
