金属陶瓷刀具-硬质合金刀具-切削刀具市场分析

Ti(C,N)基金属陶瓷有时也称作硬质合金或烧结碳化物，它是一种陶瓷-金属复合材料（以Ti(C,N)为主要成分的合金），其硬度与耐热性接近陶瓷而抗弯强度和断裂韧性比陶瓷高。Ti(C,N)基金属陶瓷硬度高、强度低、韧性低，因此不宜在有强烈冲击和振动的情况下使用。但是，Ti(C,N)基金属陶瓷的导热性、耐热性、抗粘结性和化学稳定性比高速钢好得多，因此在刀具材料中获得了应用。其次，由于Ti(C,N)基金属陶瓷具有耐高温、摩擦系数小、抗金属粘着性能好等特点，同时又具有一定的强度和韧性，是一种市场前景看好的模具材料。本文就Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料在切削刀具市场以及热挤压模具方面的应用进行分析阐述。

1、金属陶瓷刀具材料的应用概述

与TiC基金属陶瓷相比，Ti(C,N)基金属陶瓷由于具有更高的高温强度与硬度、良好的导热性和优良的耐冲击性等综合性能因而被广泛用作刀具材料。与传统的WC-Co硬质合金相比，Ti(C,N)基金属陶瓷由于具有红硬性高、高温抗氧化性能好和热导率高等一系列优点，使得Ti(C,N)基的金属陶瓷特别适于进行高速切削和对材料进行精加工和半精加工。

目前，国内Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料的研究与生产应用单位主要有：华中科技大学、中南大学、山东大学、四川大学、株洲硬质合金集团、自贡硬质合金集团等。而国外Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料的研发单位主要有：美国肯纳金属公司（Kennametal Inc）、瑞典山特维克公司（Sandvik Corp）、日本东芝金属公司（Toshiba Metals Ltd）、日本住友电工公司（Sumitomo Corp）、德国克虏伯·维迪阿（Krupp Widia Corp）公司以及奥地利普兰西公司（Plansee Corp）等，这些单位都生产了多种牌号的金属陶瓷刀具产品。

2、金属陶瓷刀具在切削刀具市场所占份额分析

在我国切削刀具领域，最主要的刀具材料有高速钢刀具、硬质合金刀具、金属陶瓷刀具及聚晶金刚石（PCD）／聚晶立方氮化硼（PCBN）超硬刀具等。目前，国内切削刀具仍以高速钢刀具为主，以硬质合金刀具、金属陶瓷刀具等为辅的基本格局。随着我国制造技术的升级换代，以及硬质合金刀具的不断推广，高速钢刀具在国内市场份额日趋缩小，据统计，2011年其市场份额已不足60％。随着高速切削技术的发展，金属陶瓷在钢及铸铁的精密车削以及精加工、半精加工领域占据一席之地，2011年其市场份额约为2％。目前，陶瓷刀具主要用作高速铣削，目前在航空难加工材料领域中得到推广，其市场份额约为1％；超硬材料PCD ／PCBN的市场份额约为2％，主要用作有色金属及黑色金属的加工。

3、金属陶瓷刀具与硬质合金刀具对比分析

目前，截止到2011年底，国内硬质合金刀具产品占整个切削刀具市场的35%以上，而金属陶瓷刀具所占市场份额仍为2%左右。而在国际市场，国内硬质合金刀具产品占整个切削刀具市场的65%以上，金属陶瓷刀具所占市场份额也为2%左右。

总体上说，与硬质合金刀具产品相比，影响金属陶瓷刀具大规模应用的主要因素是其脆性较大，或者说其强韧性不足。因此，国内外金属陶瓷材料的最主要发展方向是进行材料的强韧化处理，主要有：

（1）超细晶粒化；

（2）原料的去杂质化；

（3）新制备技术的应用等。