數控（kòng）機（jī）床

     刀具的常用（yòng）材料，高速鋼或者硬質合金，都使用者（zhě）大量（liàng）的稀有金（jīn）屬。

　　
　　首先是（shì）鎢。

　　
　　最傳統的高速鋼W18Cr4V，含鎢量達18%。後來典（diǎn）型（xíng）的W6Mo5Cr4V2（M2）和W9Mo3Cr4V，含鎢也達到6%和9%。硬質合金的含鎢（wū）量也非常高，鎢鈷類（加工鑄（zhù）鐵及鋁合金等常用，如國內典型的YG係列）或鎢鈷鈦類（加工長切屑的鋼件常用，如國內典型的YT係列）的碳化鎢含量基本上都在80%以上，如YG6的碳化鎢含量高達90%以（yǐ）上。

　　
　　我國世界鎢儲量第一，占全（quán）球供應量的為85%。鎢主要用（yòng）於硬質合金、包括高速鋼在內的特種鋼等產品，並被廣泛用於國防工業、航空航天、信（xìn）息產業（yè），被稱為“工業的牙齒（chǐ）”。鎢的耐溫性能非常好，因此在（zài）武（wǔ）器工業中鎢合金被大量用（yòng），比如槍、炮的發射管中都會用到鎢的合金。軍事方麵用做穿甲（jiǎ）彈的彈丸，都是用比坦克裝甲硬得多（duō）的高密度合金鋼、碳化鎢等材料製成的。鎢（wū）的化學性能（néng）非常穩定，在1000℃以上的高溫下也不會（huì）氧化，硬度也不會明顯下降。這點對防破（pò）甲（jiǎ）彈（dàn）的高（gāo）溫金屬射流（liú）十分有利。鎢合金的機械性能與貧鈾相差無幾，卻沒有貧鈾的放射性，有利於環境的保護。鎢的硬度極高，主要用（yòng）於鋼鐵金屬的（de）合金，加入鎢後鋼的硬度會有極大的提（tí）高，在金屬加工領（lǐng）域的（de）刀具材料高速鋼就是含（hán）鎢的合金。如果一個國家（jiā）沒有鎢（wū）的話，在目前技術條（tiáo）件下的金屬加工能力就會出現極大的（de）缺失，直接導致機械行業的癱（tān）瘓，所以稱之為戰略金（jīn）屬。此（cǐ）外（wài）在照明領域也必須使用鎢做為燈絲。

　　
　　其次應該是鉬。

　　
　　高速鋼被（bèi）分為鎢係和鎢鉬係兩個大係，由於鎢資源的緊缺（quē）性和鎢鉬係高速鋼的工藝性良好，鎢鉬係高（gāo）速（sù）鋼成為（wéi）高速鋼的主流派係。在高速鋼中，一份鉬對刀具性能的貢獻大約相當（dāng）於兩份鎢。因此，我們會看到說W6Mo5Cr4V2（M2）的“鎢當量”是16%，W9Mo3Cr4V的“鎢當量”是15%等等。我國鉬儲量居世界第二，占（zhàn）全球供應量的24%。鉬可以（yǐ）用（yòng）於（yú）煉（liàn）製（zhì）各類（lèi）合金鋼、不鏽鋼、耐熱鋼、超級合金，在軍事工業中應用廣泛，也被（bèi）稱作“戰爭金屬”。

  
　　
　　此外鈦、鈷、鉻、铌、鉭等等也是刀具中常會用到的稀（xī）有金屬。

　　
　　鈦（tài）是（shì）另一（yī）類硬質（zhì）合金鈦基硬質合金（國內常常稱其為“金屬陶瓷”）的主要成分。鈦基硬質合金是以TiC或Ti（C,N）為主要成份（占60%～80%以上），Ni-Mo或Ni-Co-Mo作粘結相的硬（yìng）質合金。鈦基硬質合金的性能介（jiè）於陶瓷和WC基硬質合（hé）金之間，可以用比（bǐ）普通鎢基硬質合金更高的切削速度切削，加工（gōng）的工件（jiàn）表麵質量（liàng）好。因此，特別適於鋼材和鑄件的精加工和半精加工（gōng）。在國外，TiC基和Ti（C,N）基硬質合金所占比重已達到可轉（zhuǎn）位刀片總需（xū）求量的30%以上。近（jìn）幾年來，隨著塗層鈦基（jī）硬質合金（jīn）（可單塗層，也可用（yòng）多元複合塗層）、超（chāo）細晶粒和納米晶粒以及梯度結構鈦基硬質合金的開發，使材（cái）料的綜合性能大大提高，應用範（fàn）圍更加擴（kuò）大（dà）。

　　
　　鈦還是刀具塗層的最主要的成分之一。TiC、TiN、Ti（CN）、TiAlN等都是我們最常見的塗層品種。

　　
　　據（jù）了解我國的（de）鈦資源約占全球鈦資源的38%，換算成TiO2總儲量達90億多噸，為世界第（dì）一。絕大部分在攀枝花地區。鈦具有所有工業金屬（shǔ）材料中最高的比強度（抗拉強度和密度之比）：鈦的密度為4.54克/mm常椅倫刺縷淇估慷任33.6—67.2千克/mm（純鈦抗拉強（qiáng）度最高可達180千克/mm），擠壓強度為40%～55%，整體強度是鋁的（de）2倍，比強度是鋁的1.3倍；而且它（tā）在-253℃到500℃這樣（yàng）寬的溫度範圍內都能保持如此的高強（qiáng）度。鈦一直主要用於航天軍工精（jīng）密部件。

　　
　　鈷在高速鋼刀具中的作用：鈷對於提（tí）高（gāo）高速鋼的性能的作用也是（shì）明顯的，它能促使碳化物在淬火加熱時更多地溶解在基體內，利用高（gāo）的基體硬度來（lái）提高耐磨性。這（zhè）種高（gāo）速鋼（gāng）硬度、熱（rè）硬性、耐磨性（xìng）及可磨性（xìng）都很好。

　　
　　鈷在硬質合金中的主要作用是粘結劑，它能為硬（yìng）質合金刀具提供一定的韌性。含鈷量較少的（de）刀具，硬（yìng）度比較高，但韌性經常（cháng）不夠。因此，人們常常用提高鈷含量的（de）方（fāng）法（fǎ）來適當地降低（dī）硬度而改善韌性。因為刀具一旦發生（shēng）崩刃，再高的耐磨性也無（wú）從體（tǐ）現。鈷加強是後來人們找到的一個新的解決方案。它可以在保持硬質合金（jīn）芯部高的硬度以提供（gòng）足夠的支撐力（lì）的同時，表（biǎo）麵具有較高的鈷含量而可以承受更高的切屑衝擊。這一技術據說（shuō）是早年由在肯納金屬服務的華人（rén）科學家劉一雄博士參與開發的（當時的牌號（hào）為KC850），現在山特維克可樂滿、山高等也已經（jīng）提供這樣的產品（pǐn）。

　　
　　但我國（guó）的鈷資源緊缺，已探明鈷金屬估有儲量約數十萬噸。分布（bù）於全國24個省（區）。國外鈷資源豐富（fù），儲量約為520萬噸，但（dàn）絕大部分（fèn）產在風化型紅土鎳礦、岩（yán）漿型硫化銅鎳礦和沉積型砂岩銅礦之中（zhōng），且95%以上集中分布在民主（zhǔ）剛果、澳大利亞、古巴（bā）、讚比亞、新喀裏多尼亞和俄羅斯等少數國家。

　　
　　鉻在所有的高速（sù）鋼中的含量幾乎都是4%，以至國際標準化組織在製定高速鋼牌號的國際標準（zhǔn）時，規定可（kě）以省略鉻含量的符號。如W18Cr4V的代（dài）號是HS18-0-1-0（前一個（gè）0是代表Mo含量為0，後一個0是代表Co含量為0），W6Mo5Cr4V2的代號是HS6-5-2-0，W2Mo9Cr4VCo8（美國牌號M42）的（de）代號是2-9-1-8。

　　
　　現在發展出（chū）一些（xiē）含Cr的刀具塗層。巴爾澤斯推出的G6塗層就是一種AlCrN塗層。據巴爾澤斯（sī）稱，這種（zhǒng）塗層的耐磨性、熱硬性（xìng）和抗（kàng）氧化性都有很大提高。

　　
　　但是，我（wǒ）國的（de）鉻資源相當匱乏。

　　
　　铌（ní）、鉭經（jīng）常以碳化（huà）铌和碳化鉭的方式出現在硬質合金的成分表中，在所有的硬（yìng）質化合（hé）物中碳化（huà）鉭的硬度（dù）是最高的。铌、鉭和鎢、鉬一（yī）樣都是稀有高熔點（diǎn）金屬，它們的性質和用途（tú）也有不少相似之處。铌、鉭最主要的特點是耐熱。它們的（de）熔點分別高達攝氏2400度和將近3000度，不要說一般的火勢燒不化它們，就是煉鋼爐裏烈焰翻騰的火海（hǎi）也奈何它們（men）不得。因此他們在刀具的成分中也（yě）占有一席（xí）之地。