一种刀具表面改性处理新技术

    据Cluster Sciences公司创始人Rick Becker介绍，该公司最近开发了一种切削刀具表面处理新技术。该技术是作为类金刚石涂层（DLC）和其他刀具涂层的替代技术而开发的，它实际上是利用固态的纳米结构硼原子团对刀具表面进行改性处理。这种纳米材料是该公司为半导体行业而开发的。
    这种硼的纳米结构金属形态可使更多的材料分子溶入刀具基体之中，而不是像涂层那样机械性地附着于基体表面。Becker解释说，一旦硼沉积到基体上，就不可能再被分离，因为它已使表面界面处的材料发生了永久性改变。例如，硬质合金刀具的表面将变成富硼硬质合金。被处理刀具的材料成分没有太大关系，这种处理方法对于高速钢基体和硬质合金基体似乎同样有效。
    据Becker介绍，初步测试结果表明，在严苛的加工条件下，该公司开发的这种金属硼材料在硬度上与类金刚石碳（DLC）和CBN类似，而韧性则要好得多。
    在Cluster Sciences公司进行的一次测试中，将未涂层的4槽方头硬质合金立铣刀（直径为6.35mm）与同一批次生产，但经过硼原子团表面处理的立铣刀进行了对比切削试验（被加工试件：长度为610mm的4140热轧钢（硬度：179HB）；主轴转速：2,880r/min；进给量：585mm/min；切削深度：2.54mm；切削宽度：刀具全直径）。未经表面处理的立铣刀尚未完成4次走刀即告破损。而在相同的切削条件下，经过处理的立铣刀在停止试验之前一共完成了12次走刀。
    除了可以应用于切削刀具以外，该技术还适用于各种耐磨零件（包括轴承、炮管、活塞环等）的表面改性处理。硼原子团可应用于许多标准的表面处理工艺，包括离子注入、DC磁控溅射、热等离子喷溅电子束蒸发和热处理。它是一种物理气相沉积（PVD）工艺，而不是化学气相沉积（CVD）工艺。
    目前，该公司正在寻求产业化合作伙伴，有可能为制造商提供相关技术。