硬質(zhì)合金是粉末冶金行業(yè)*重要的產(chǎn)品之一,與高速鋼同為機(jī)械加工業(yè)的主要
刀具材料。2000年全世界的硬質(zhì)合金產(chǎn)量估計為33,000t,其合金和工具總銷售額超過了1994年估計的88.72億美元,其中,中國、美國、日本的產(chǎn)量分別為8,500t、 6,000t、4,500t。世界硬質(zhì)合金產(chǎn)量的年增長率大約為2.4%左右,中國切削用硬質(zhì)合金刀頭產(chǎn)量約為3,000t(包括焊接用刀頭及可轉(zhuǎn)位刀頭)。
作為
刀具材料,據(jù)1989年Gorham*材料研究所發(fā)表的各種刀具材料的銷售額表明,1984年三大類刀具材料應(yīng)用比率(按銷售額計):高速鋼:硬質(zhì)合金:陶瓷(Al2O3)為70%:19.5%:0.5%。在七大類刀具中除
車刀外,其余麻花鉆、螺紋刀具、
鉸刀/擴(kuò)孔鉆、
銑刀、齒輪刀具和拉刀等6種刀具均主要采用高速鋼制造,在當(dāng)時,高速鋼是*重要的刀具材料。
從1984年到2002年,其間歷經(jīng)18年,硬質(zhì)合金刀具隨著其材質(zhì)性能提高和被加工材料發(fā)展的需求,它在機(jī)械加工中的應(yīng)用比率有了大幅度增高。2001年4種刀具材料的刀具產(chǎn)值所占比率分別是:高速鋼刀具占30%;金剛石刀具占3%;立方氮化硼刀具占2%;硬質(zhì)合金刀具上升為65%,而成為當(dāng)前*主要的刀具材料。
21世紀(jì)初以來,硬質(zhì)合金刀具發(fā)展*為突出的是硬質(zhì)合金麻花鉆和硬質(zhì)合金立
銑刀。整體硬質(zhì)合金麻花鉆是為適應(yīng)汽車工業(yè)高效率加工和IT行業(yè)加工塑料增強(qiáng)玻璃纖維線路板(PCB)所需而迅速發(fā)展起來的。在PCB上鉆孔時,要求孔的出口處無玻璃纖維拉毛。高速鋼麻花鉆達(dá)不到要求,而必須采用整體硬質(zhì)合金線路板
鉆頭,簡稱PCB
鉆頭。在1984年,占96%的麻花鉆是由高速鋼制造,而到2001年幾乎近50%是采用硬質(zhì)合金制造。2000年日本硬質(zhì)合金麻花鉆產(chǎn)量達(dá)1.38億支,產(chǎn)值達(dá)230億日元。PCB鉆頭通用直徑為0.25-0.5mm,隨著電腦和手機(jī)的微型化,鉆頭的直徑將向小的方向發(fā)展,現(xiàn)已有直徑為0.08mm的硬質(zhì)合金麻花鉆頭。該鉆頭國際市場需求量達(dá)到4億支/年,我國現(xiàn)年產(chǎn)量約為1500萬支。此外,還有金剛石麻花鉆,這種鉆頭多為在硬質(zhì)合金麻花鉆的全長表面上采用CVD法涂覆金剛石和類金剛石膜,用以在飛機(jī)機(jī)翼鋁膜制蜂窩填充物,汽車復(fù)合塑料儀表板及線路板等材料上鉆孔。金剛石麻花鉆一般直徑為3-8mm,*小為0.03mm。
整體硬質(zhì)合金立銑刀是有一個發(fā)展迅速的刀具,主要用于加工各種預(yù)硬化到HRC30-32的塑料
模具模型和IT業(yè)塑料增強(qiáng)玻璃纖維線路板。2001年日本生產(chǎn)的整體硬質(zhì)合金立銑刀約為450萬件,產(chǎn)值達(dá)238.7億日元,比上年增加12.6%,幾乎等于全部高速鋼銑刀(165億日元)和其他硬質(zhì)合金銑刀(84.9億日元)的產(chǎn)值之和,足見其發(fā)展勢頭之大。硬質(zhì)合金立銑刀已占日本全部立銑刀產(chǎn)值的70%。
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