今天，當我們正在為實施“十二五”規(guī)劃而整裝待發(fā)的重要時刻，回顧“十一五”期間大家熟知的與裝備制造業(yè)相關的一些重大成就，一定會感到我們從事切削加工和刀具制造的行業(yè)在“十二五”期間所肩負的重大責任，并對即將遇到的挑戰(zhàn)和機遇作好充分的準備。

　　首先，來看刀具的大用戶汽車工業(yè)的狀況。在2009年我國汽車產(chǎn)量達到1379.10萬輛，首次超過日本成為世界汽車生產(chǎn)大國，2010年1～9月我國的汽車產(chǎn)銷均超1300萬輛，全年有望超過1700萬輛，為2005年產(chǎn)量的3倍多?！笆濉币?guī)劃預測到2015年我國的汽車產(chǎn)量將達到2000～2500萬輛。汽車工業(yè)的發(fā)展與切削加工和刀具密切相關。

　　再看能源工業(yè)。首先，歷時18年舉世矚目的三峽工程到2010年底已基本建成，其中26臺70萬kW發(fā)電機組全部并網(wǎng)發(fā)電。在風電領域，截止2009年，我國風電新增裝機達到1380萬kW，超過美國，成為當年新增風電裝機容量世界的國家；2020年將達到2.3億kW，相當于13個三峽電站。在核電領域，2010年10月20日我國一座自己設計建造的秦山核電二期工程(3號機組)投入商業(yè)運行，至此我國投入商業(yè)運行的核電基地已有4個，核電機組數(shù)量達13個，裝機容量1000萬kW；到2020年我國核電的裝機容量將達4000萬kW。能源工業(yè)對先進刀具將會有很大的需求。

　　近幾年，我國高速列車技術發(fā)展之快受到世界各國的高度關注，隨著滬杭高速的通車，我國投入運營的高速鐵路運行里程已達7431公里，居世界一；2011年京滬高速鐵路通車后，我國的高速鐵路將達1.3萬公里；到2020年預計將建成1.6萬公里的高速鐵路網(wǎng)。我國高速鐵路的領先優(yōu)勢和發(fā)展勢頭給刀具行業(yè)提供了新的發(fā)展機遇。

　　在航空航天領域，具有自主知識產(chǎn)權的民用支線飛機AJR21已有四架投入試飛，累計飛行時間600多小時，計劃首架飛機將于今年交付用戶運營。而大家期盼已久的國產(chǎn)大飛機C919的開發(fā)工作進展迅速，將于2014年首飛，2016年交付用戶，由此將逐步結束我國長期依賴進口國外大型民用飛機的局面。在航天事業(yè)方面，“十一五”期間，我國先后成功發(fā)射了嫦娥一號和二號探月飛船，成為世界探月俱樂部的第五個成員。我國將在2025年前后實現(xiàn)載人登月，中國人登上月球的夢想正在變成現(xiàn)實。航空航天工業(yè)的難加工材料、合成材料的加工是切削技術的制高點，將帶動我國切削加工和刀具技術水平攀上新的高度。

　　通過以上這些例子，我們自然會聯(lián)想到這樣的事實：汽車、機車、各種電站的發(fā)電機組、航空航天器等機械零件加工效率的高低和加工質(zhì)量的好壞，都直接取決于刀具的切削性能；而在裝備制造行業(yè)，很多新產(chǎn)品的開發(fā)和新材料的應用也都少不了切削加工工藝和刀具的創(chuàng)新?？梢?，國民經(jīng)濟中很多重要工業(yè)部門的發(fā)展和進步都離不開切削加工技術和刀具。另一方面，也正是制造業(yè)發(fā)展的強大需求，推動著切削加工技術的快速發(fā)展和創(chuàng)新。

　　因此，伴隨著制造業(yè)的發(fā)展，切削加工技術和刀具的發(fā)展和創(chuàng)新同樣取得了很大的進展。經(jīng)過了從上個世紀末到本世紀初的發(fā)展，從世界范圍看，切削加工技術進入了現(xiàn)代切削技術的發(fā)展階段，并顯現(xiàn)出現(xiàn)代切削技術的明顯特征，包括：切削加工技術水平全面提高，切削加工的效率成倍提高；開發(fā)了高速切削、高效切削、硬切削、干切削等新的切削工藝和新的加工方法，突破了傳統(tǒng)切削加工的工藝范疇；刀具產(chǎn)品的結構全面更新：硬質(zhì)合金成為主要的刀具材料，涂層刀具的比例顯著增加，可轉位刀具的比例提高，整體硬質(zhì)合金的標準通用刀具進入實用階段，應用量不斷增加；刀具的創(chuàng)新速度大大加快，新牌號、新涂層、新結構不斷涌現(xiàn)，整個行業(yè)充滿著活力；切削技術的內(nèi)涵更加擴大，材料科學和計算機技術的應用效果顯著，刀具應用技術重要性增加；刀具行業(yè)確立了“面向制造業(yè)，面向用戶”的經(jīng)營理念，完成了從傳統(tǒng)的刀具行業(yè)向現(xiàn)代刀具行業(yè)的轉型，形成了刀具行業(yè)持續(xù)快速發(fā)展的機制。

　　從我國刀具行業(yè)的現(xiàn)狀來看，一方面我們在以上六個方面也取得了不小的進步，為我國制造業(yè)的發(fā)展做出了重要的貢獻，但是與國外的先進水平比，與先進制造業(yè)對高性能刀具的要求相比，還有一定的差距。主要差距在產(chǎn)品結構的調(diào)整、刀具的創(chuàng)新和行業(yè)的轉型三方面，我們必須在“十二五”期間取得新的進展，以滿足“十二五”發(fā)展規(guī)劃對刀具行業(yè)的需求，并為更長遠的發(fā)展打下基礎。

　刀具材料的發(fā)展

　　現(xiàn)在已是硬質(zhì)合金為主要刀具材料的時代，與高速鋼相比，硬質(zhì)合金有著更好的性能和更高的切削效率，它和超硬刀具材料一起是現(xiàn)代切削技術高效率的重要的保證。我國目前硬質(zhì)合金刀具的比例約40%，遠遠低于工業(yè)發(fā)達國家的水平，制約了我國刀具產(chǎn)品總體水平的提高。而沒有好的刀具材料，任何刀具的創(chuàng)新和切削加工的進步都缺少必要的物質(zhì)基礎，只能是空中樓閣。然而要從根本上解決這個問題，涉及行業(yè)結構的調(diào)整，除了現(xiàn)有的株洲鉆石切削刀具股份有限公司外，要加快具有硬質(zhì)合金材料和刀具研發(fā)能力的生產(chǎn)基地的建設進程，迅速增加硬質(zhì)合金刀具在所有刀具中的比重。這是一項投入較大的工程，需要政府有關部　

　　刀具材料是刀具工業(yè)的基礎，刀具材料的發(fā)展對刀具切削性能的提高起著決定性的作用。沒有好的刀具材料，好的刀具從何而來？高效切削從何而來？1900年高速鋼問世，使切削速度較原合金鋼刀具提高3倍；20世紀中期推廣使用的硬質(zhì)合金刀具，又使切削速度較高速鋼提高2～3倍；現(xiàn)在使用的立方氮化硼和陶瓷等超硬材料刀具，又使切削速度提高數(shù)倍?，F(xiàn)在的刀具材料主要有高速鋼、硬質(zhì)合金和超硬材料三大類。

　?。?）高速工具鋼GB/T9943-2008《高速工具鋼》將高速鋼分成三個檔次：即低合金高速鋼（HSS-L）、普通高速鋼（HSS）、高性能高速鋼（HSS-E）。所謂低合金高速鋼是指鎢當量（W+2Mo）小于12%但必須≥7%的高速鋼。此鋼??過適當?shù)臒崽幚恚捕瓤伞?3HRC，在軋制麻花鉆、機用絲錐等低速切削刀具中發(fā)揮重要作用，但國內(nèi)不少刀具專家則不認同，他們說低合金高速鋼不符合高速鋼性能要求，涉嫌假冒偽劣，在國際上聲譽不好，應該把它從高速鋼中驅逐出去。事實上，HSS-L自20世紀80年代在我國問世至今，在全國各地，特別在江浙，假冒偽劣非常猖獗，用合金鋼冒充低合金高速鋼，明知道不屬高速鋼，在商品上還堂而皇之地標上“HSS”，真是“此地無銀三百兩”。

　　HSS-E是在HSS的基礎上適當增加Co、V、Al等元素，并相應提高C，以提高其硬度和紅硬性。材料的價格雖貴，但在切削難加工材料時突顯其能。由于數(shù)控機床、加工中心和難加工材料的迅速發(fā)展，HSS-E的應用還會逐漸增加。

　　粉末高速鋼力學性能較冶煉高速鋼顯著提高，強度可提高20%～30%，韌性提高1.5～2倍。并且安全性、可靠性強，刀具壽命是HSS鋼刀具的幾倍仍至數(shù)十倍，國外早已普遍運用，但國內(nèi)至今很少采用。

　　（2）硬質(zhì)合金 高速鋼稱霸刀具材料100多年，時下由于高速切削、干切削、硬切削的飛快發(fā)展，硬質(zhì)合金成了刀具材料新霸主。近年來因添加稀土金屬的硬質(zhì)合金、納米技術的應用、提高強度和韌性的超細顆粒硬質(zhì)合金和超硬涂層技術的開發(fā)和利用，顯著提高了硬質(zhì)合金的高效切削性能，大大拓寬了硬質(zhì)合金的應用領域，現(xiàn)在高效先進刀具，基本上是硬質(zhì)合金的一統(tǒng)天下。PVD、CVD等表面強化技術在刀具上獲得重大發(fā)展，就連硬質(zhì)合金等超硬刀具也要錦上添花。但應切記，再好涂層必須有好的前處理作支撐，如硬度低下或過熱超標的高速鋼刀具，涂層不會有好結果。所以要想使表面強化好，基礎一定要打牢。為趕超世界強國作出我們應有的貢獻?！『玫牡毒卟牧媳仨氂泻玫臒崽幚碜髦?。比如王牌高速鋼M42的應用就是如此。目前對M42鋼使用上存在兩個誤區(qū)：一是盲目追求高硬度；二是公式化的熱處理工藝。超硬高速鋼并非一定要超硬度。M42鋼通過適當?shù)臒崽幚?，可以達到68～70HRC，如此高的硬度對大多數(shù)刀具來說是不適用的，刀具壽命歷來不依硬度高低論英雄，我們追求高硬度，但不唯高硬度，要在滿足韌性的前提下力求高硬度。雖是同一牌號的高速鋼制作不同的刀具，熱處理工藝應該有所不用，即應提倡熱處理工藝個性化，公式化的熱處理工藝已經(jīng)?落伍。

 

　?。?）超硬刀具材料 這類材料主要指陶瓷、立方氮化硼、金剛石。它們有很高的硬度和耐磨性，故可提高切削效率，近年來在制造業(yè)的應用范圍逐漸擴大。超硬刀具及其材料國內(nèi)均有生產(chǎn)基地及供應商，關鍵問題看用戶是否誠心使用。國家十二五規(guī)劃對新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持，立方氮化硼整體聚晶刀片必將帶來新的切削技術革命。在模具加工業(yè)中，超硬刀具發(fā)揮了重要作用，深信這類刀具材料將有十分廣闊的應用前景。