伊斯卡在硬质合金刀具材料领域的发展

　　提升刀具性能最基础的研发方向是提升刀具材料，这涉及到基体及涂层两个方面。硬质合金基体的基本特性是韧性越高，耐磨性越低，因此，断续切削时，如铣削、非连续车削时，可选择韧性高的基体，连续精车时则需选择耐磨性高的基体。

　　超细晶粒牌号的开发打破了基体的常规规律。超细晶粒牌号兼具高耐磨性及高韧性，这为实现刀片及刀具通用性打开了一个通道。伊斯卡推出的IC07、IC08超细晶粒硬质合金基体是通用型硬质合金基体的典范，兼具高耐磨性及高韧性，特别是经涂层处理后的IC908，凭借基体与涂层的完美结合，可用于钢、淬硬钢、不锈钢、高温合金、铸铁的钻削、切槽切断和铣削。

　　近年来涂层技术取得了长足发展，而伊斯卡在涂层技术上也有许多可圈可点之处。

　　（1）中温化学气相涂层（MT-CVD）

　　采用中温化学气相涂层（MT-CVD，沉积温度700～900℃）所制取的Ti(C,N)与采用高温化学气相涂层（HT-CVD，沉积温度900～1100℃）所制取的Ti(C,N)相比，前者的涂层组织结构致密，厚度可达10μm以上，呈柱状结晶，涂层后刀具表面残损的应力更小。这种硬质合金涂层处理具有更高的抗磨损性能，抗热震性能和较高的韧性。当应用于恶劣条件下的高速重切削、干切削加工时，刀具寿命有显著提高。伊斯卡在IC8150-IC83

　　50、IC9150-IC9350等P类牌号、IC5005、IC5010、IC5100等K类牌号中均采用了中温化学气相涂层技术。

　　（2）硬质合金α-Al2O3涂层技术

　　沉积Al2O3涂层时，随着沉积温度的不同，Al2O3会呈现不同的结晶相，如γ、δ、α、κ-Al2O3，其中，只有α-Al2O3是热力学稳定结构。因工艺条件的变化，往往得到α相、κ相Al2O3的混合物，因而降低了涂层的性能。伊斯卡现在已经能通过严格控制工艺参数得到纯正的α- Al2O3，并控制其晶体生长方向，呈柱形组织，该项技术被命名为α-TEC。伊斯卡将α-TEC技术应用到IC8150-IC8350、IC5400等P类牌号，IC5005、IC5100、IC5010等K类牌号中。

　　（3）采用复合涂层（DO-TEC）

　　该技术为基于中温化学气相涂层（MTCVD）表面进行PVD涂层。伊斯卡的DT7150牌号采用了此技术，TiCN为底层，Al2O3为中间层，TiN为过渡层，均采用中温化学气相涂层技术，TiAlN为顶层，采用PVD涂层技术。此牌号在灰铸铁、球墨铸铁的中－高速铣削加工中表现出色。

　　（4）采用TiAlN（PVD）涂层或AlTiN(PVD)涂层

　　TiAlN呈紫黑色，硬度为35GPa，摩擦系数为 0.4～0.6，最高使用温度为800℃，可用于加工难加工材料、干切削和硬切削。伊斯卡的IC908、IC907、IC808、IC830、IC928、IC950采用了此涂层。

　　AlTiN呈黑色，硬度 38GPa，摩擦系数0.5～0.7，最高使用温度为900℃，性能优于TiAlN涂层。伊斯卡的IC900、IC903、IC810、IC910采用了此涂层。

　　（5）采用束魔涂层技术（SUMO-TEC）

　　束魔技术应用于化学涂层时，通过特别的过程控制，有效降低了CVD涂层表面的应力，减少了热裂纹，进而延长了刀具寿命。如IC8150，超硬基体表面的富钴层上采用中温化学气相涂层（MTCVD）技术，在TiCN 底层涂覆厚的Al2O3 涂层作为中间层，TiN作为顶层。TiCN可改善刀具耐磨性以防止崩刃，Al2O3则具有优异的耐高温、抗氧化性，TiN具有高硬度、耐磨损性。通过对刀片前刀面涂层后处理，引发表面压应力，有助于抑制裂纹的产生。涂层表面也更光滑，可减少与切屑的摩擦，降低切削热。

　　束魔技术应用于物理涂层时，通过处理沉积在刀片涂层表面的液滴，形成光滑的涂层表面，延长刀具寿命。

　　束魔涂层技术可使涂层表面更光滑，刀片涂层表面应力更低。这样使得切削区域温度更低，抗崩刃性及抗积屑瘤性更佳，结合相应的硬质合金基体，在加工绝大多数被加工材料时能获得更可靠持久的刀具寿命。

　　伊斯卡的研发方向始终直指“快速金属切削”。无论是FMR（快速金属切削），还是3P（高性能、高生产率、高收益），都追求高的金属去除率。通过对刀具材料的基础研究，伊斯卡着力全面提升各种规格刀片的切削性能，这也最终会给用户带来更高的收益。

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