經(jīng)過長達6年的研究與開發(fā),Cerbide公司推出了一種商品名為“Cerbide”的聚晶硬質(zhì)合金材料。與采用鈷或其它結(jié)合劑將WC顆粒粘結(jié)在一起的傳統(tǒng)硬質(zhì)合金不同,聚晶硬質(zhì)合金(PWC)并不使用結(jié)合劑,而是一種純硬質(zhì)合金的單質(zhì)材料。
鈷等結(jié)合劑的熔點較低,會降低硬質(zhì)合金的硬度和耐磨性,是傳統(tǒng)硬質(zhì)合金材料最薄弱的環(huán)節(jié)。由于Cerbide聚晶硬質(zhì)合金中不含結(jié)合劑,因此其硬度大幅度提高,據(jù)稱可高達2400HV(95.5HRA),耐磨性也比傳統(tǒng)硬質(zhì)合金提高許多倍。但另一方面,由于不含可增強材料韌性的結(jié)合劑,使Cerbide的脆性有所提高,韌性有所下降,因此它并非適合加工所有的工件材料。
當被加工工件材料和加工工藝適合時(如高速切削鈦合金),Cerbide在切削高溫下良好的熱硬性使其表現(xiàn)出極佳的切削性能。傳統(tǒng)硬質(zhì)合金的熱硬性在高溫時會大幅下降,而Cerbide的熱硬性卻可在高溫下基本保持不變。
由于Cerbide本身已具有極高硬度,因此最適合它的涂層是金剛石涂層。表面看來,由于Cerbide不含鈷結(jié)合劑,似乎基體將難以把持住金剛石涂層(因為硬質(zhì)合金中的鈷通常會被蝕除掉,從而有利于金剛石粘附在硬質(zhì)合金晶粒上)。但實際上并非如此。Cerbide基體把持涂層(尤其是CVD金剛石涂層)的能力優(yōu)于任何已有的硬質(zhì)合金材料。Cerbide公司曾將一把聚晶硬質(zhì)合金刀具送到一家金剛石涂層公司,觀察其表面涂層效果(因為其中不含任何鈷)。為了確定涂層的粘附性,技術(shù)人員對涂層刀具進行了破壞性試驗,但卻無法損壞刀具上的金剛石涂層。然后,技術(shù)人員試圖對Cerbide基體本身進行破壞性試驗,但是,他們通常能對硬質(zhì)合金刀片造成損壞的試驗只能對Cerbide表面起到拋光作用。
當然,金剛石涂層增加了Cerbide刀具的成本(其售價約為普通硬質(zhì)合金刀具的3倍)。為了降低成本,北美Cerbide公司正與涂層公司合作,開發(fā)一種較厚的類金剛石涂層。這種涂層與金剛石涂層硬度相當,但成本僅為金剛石涂層的25%。
當對刀具的潤滑性能要求較高時,采用二硼化鈦涂層非常有效。這種涂層可使刀具表面非常光滑。
目前,Cerbide公司用于加工各種工件材料的切削刀片和立銑刀已商業(yè)化供貨,最終將形成系列牌號。此外,該公司還準備進入耐磨零件市場。