离心铸造硬质合金竟然占领了如此广阔的阵地

　　远古时代，曾用石材和铜合金作为刀具材料。18世纪中叶欧洲工业革命以后，切削刀具一直由碳素工具钢制造；1865年发明了合金工具钢。但随着对加工效率的要求日益提升，上述两种工具钢材料的性能已不敷要求。

　　高速钢在1898年被发明出来，这种新材料的出现使切削速度和切削效率较碳素工具钢、合金工具钢分别提高4倍和2.5倍以上。从19世纪末到20世纪初，高速钢曾使切削水平出现了一个飞跃，推动了美国及世界各国机械制造业的迅猛发展，产生了巨大的经济效益。

　　人们寻求更高性能的新型刀具材料的努力从未停步，20世纪20年代中期到30年代初，出现了钨钴类和钨钛钴类硬质合金。第二次世界大战期间，由于大批量、高效率生产兵器的需要，美英苏德各国已部分使用硬质合金刀具。在我国，解放后曾从苏联引进少量硬质合金。20世纪50年代中期以后，开始自行生产并广泛使用。

　　20世纪后半期，工件材料的机械性能不断提高，产品的品种和批量逐渐增多，加工精度的要求日益提高，工件的结构和形状不断复杂化和多样化，硬质合金刀具在应对这些新挑战中发挥了重大作用。而且，硬质合金本身也涌现出许多新品种，性能不断提高。但它较脆，韧性不足，可加工性远远低于高速钢，开始时只能用于车刀和铣刀，后来才扩大到其它刀具，难以用于所有的刀具。正因为高速钢能制造各种类型的刀具，其始终占领很大一块阵地，而且，高速钢也发展了很多新品种，切削性能较原有品种有了很大提高。

　　直至近年，高速钢和硬质合金仍是用得多的两种刀具材料，但硬质合金的占比已扩大到60%。可以看到，经过半个世纪的“攻城掠地”，硬质合金竟然占领了如此广阔的阵地，应该也是当初人们始料不及的。但它仍不能满足现代高硬度工件材料的超精密加工的要求，于是在20世纪30年代出现了氧化铝陶瓷，后来又有氮化硅陶瓷。到50年代和60年代又制造出人造立方氮化硼和人造聚晶金刚石，它们的硬度明显高于其它刀具材料。陶瓷的硬度稍高于硬质合金，但其韧性和可加工性则又逊于硬质合金。

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