Duratomic技術——刀具性能的突破
有時候，一項技術或工藝的出現會伴隨著一種材質的性能潛力得到*的提高。來自山高刀具的duratomic技術就是一則典型的例子。山高的dongraham與rogergranstr?m解釋了成功背后的科學原理。
我們有許多方法可以改進涂層產品的性能：在涂層爐內對化學成分進行微調、各涂層的結構控制更仔細、涂層刀片的頂部與底部的精磨、甚至涂層后對切削刃進行拋光，所有這些都對zui終用戶有好處。
在過去的幾年中，除了這些改進之外，山高嘗試了采用一種相對而言更基本的方法來提高涂層的性能。例如，該行業對某些材質牌號的刀片采用較基礎的方式進行拋光是原因之一，而這也是山高使用的一種措施，就是去除涂層本身的瑕疵。通過拋光可以改善光滑性、殘余應力狀態并減少切削的摩擦。但是，當這些瑕疵并非*因素的話會怎么樣呢？這一問題使得山高致力于改善各層涂層的結構完整性。
如果我們從zui初的地方開始，有兩種不同形式的氧化鋁應用于涂層：kappa和alpha。兩者區別在于晶體結構的不同。例如，陶瓷水槽和紅寶石都是由氧化鋁制成的。這兩者的區別在于原子的排列方式。
車削產品專家dongraham解釋說：“當用作刀具材料時，我們更希望使用alpha相的氧化鋁。然而，kappa相更容易沉積，所以我們先沉積kappa相再在熔爐里對涂層熱處理，使之轉換為alpha相。在進行這種處理時會產生體積上的收縮，其直接后果是不可避免地產生裂紋。直到山高的涂層專家解決了如何直接沉積alpha相氧化鋁，使得結構無裂縫。”
金剛石的類比“我們可以用另外一個類比，我們都知道金剛石是人類已知zui堅硬的材料，從某個結晶方向可以被相對容易地劈開，”dongraham繼續道，“金剛石可以非常好地抵抗任何形式的破損或磨損。通過仔細地調整涂層的循環，山高的研發團隊已經知道如何控制這些涂層的晶體結構，以提高韌性和耐磨性。這就是我們已經命名的‘duratomic’工藝，即希望它能反映出我們通過原子級的工藝來控制涂層使其更耐用的想法。通過把另一種結晶方向引入切削，我們提高了產品的韌性和耐磨性。”產品rogergranstr?m補充道：“山高研發團隊所做的是從化學上改變氧化鋁（al2o3）層的晶體結構，以創造出一種能提供更長的刀具壽命并提高切削能力的涂層。我們相信這將會*改變未來材料等級研發的性能預期。用duratomic技術開發涂層可以與任意不同的基體相結合，創造出新一代的有顛峰性能且應用廣泛的材料牌號。”
傳統氧化鋁涂層的硬度約為27.5gpa。duratomic的硬度大約是30.5gpa，提高了10%~15%。硬度的提高將直接轉換為耐磨性的增加，因此，也提高了刀具壽命。在一個典型的應用中，涂層的工作溫度也由915攝氏度下降到880攝氏度，足以大大提高抗月牙洼磨損性能。
該材質牌號表現把氧化鋁粘合到其下面的碳氮化鈦層的粘合劑所造成的。ti（c,n）是非常堅硬且耐磨的。在它的下面是一個嶄新的基體，它被認為是這一涂層的理想搭檔，而且也以富鈷區為特色，它意味著鈷由這一結構的芯部轉移到表面。
毫無疑問的是，山高提高了這一材料牌號的韌性。用一個直徑4.25′的厚型管，沿其長度方向鉆有許多4′深、直徑1/4′的孔，然后端面車削貫穿孔系時產生劇烈的斷續切削。切削工況為：52100鋼、650sfpm（表面英尺每分鐘）、0.016ipr（英寸每轉）、0.04′的切削深度，并且使用冷卻液。
出色的效果
刀具壽命是通過觀察并計數在切削刃顯著磨損出現之前其加工的行程數得出的。山高測試了一系列不同的有競爭性的p25材質等級，包括tp200和以duratomic涂層為特征的*種材質等級tp2500。有競爭性的p25材質等級在切削刃顯著磨損出現之前完成了近70件。tp200（請牢記這是一種優異的材質牌號）在切削刃顯著磨損前完成了90件。令人難忘的是，tp2500在切削刃顯著磨損前完成了130件。
tp2500提供了水準的耐磨性和韌性，在isop類應用中超額完成任務且較其它材質牌號更耐久。tp2500還可以優化不銹鋼車削和鑄鐵的應用，有效地加工m20和k30類的應用。dongraham說：“總的來說，tp2500的涂層展示了韌性的提高、出色的耐熱和耐磨性，并且減少了積屑瘤。現場試驗已經表明tp2500將生產率提高了100%，同時也將刀具的使用壽命提高了400%。”
tp2500不僅只是另一種全新的車削材質牌號，還預示著下一代以duratomic技術生產的硬質合金刀片將為金屬切削性能的發展做出巨大的貢獻，它將超越市場上現有的所有產品的能力。
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如果我們從zui初的地方開始，有兩種不同形式的氧化鋁應用于涂層：kappa和alpha。兩者區別在于晶體結構的不同。例如，陶瓷水槽和紅寶石都是由氧化鋁制成的。這兩者的區別在于原子的排列方式。
車削產品專家dongraham解釋說：“當用作刀具材料時，我們更希望使用alpha相的氧化鋁。然而，kappa相更容易沉積，所以我們先沉積kappa相再在熔爐里對涂層熱處理，使之轉換為alpha相。在進行這種處理時會產生體積上的收縮，其直接后果是不可避免地產生裂紋。直到山高的涂層專家解決了如何直接沉積alpha相氧化鋁，使得結構無裂縫。”
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