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　　自1923年硬質合金成功研制以來，距今已有整整100年的歷史。這種合金以抵御高溫和快速加工的能力而聞名，是很多現代機床刀具的根基，對金屬切削工具制造商也有著與眾不同的意義。為紀念這一劃時代的歷史事件, 全球金屬切削領域專業企業山特維克可樂滿Sandvik Coromant 部門經理Rickard Sundstr?m撰文，通過硬質合金的豐富發展史，探討如何確保未來對該材質的供應，以及對于行業的不凡意義和百年展望。

　　歷史上的很多著名時期都會以當時的某種材料命名，例如石器時代、鐵器時代等。根據工具材料對時代進行命名，證明了材料對于社會的重要意義，以及人類不斷提升以找到更優材料的驅動力。經過幾個世紀的發展，工具的應用范圍和精密程度發生了重大改變，但是其作用始終未變 ，對于今日世界的運行依然發揮著同樣至關重要的作用。

　　初期發展

　　第一批普通合金鋼的誕生歸功于Robert Forester Mushet，他在1868年發現：向鋼中加入鎢，可增加其硬度，甚至在經過空氣冷卻處理之后依然硬度不減。這個發現構成了合金發展的基礎，成就了工具鋼的使用。1900年代早期，金屬的形成和加工仍然屬于高深技藝，技藝精湛的手工匠人將工具鋼作為切削刀具材質使用。

　　但由于批量生產需求的增加，尤其是汽車等行業的起飛，一個事實變得清晰明了：即工具鋼沒有能力繼續跟上時代的發展。其有限的耐熱能力導致其面對高溫時會軟化，尤其是在刀具與工件的交互處，從而難以實現高速切削。

　　因此，高速鋼應運而生，其中的鈷含量高于工具鋼。額外添加的鈷提升了高速鋼的熱硬性，從而大幅提高了切削速度。更快速的切削速度使生產率進一步提高，總生產成本下降，最終成為降低車輛價格的因素之一，讓大眾都能夠買得起車。

　　硬質合金問世

　　高速鋼的成功實現了行業的進一步發展，最終促成了硬質合金的發明。1923年3月30日，Osram當時的研發主管Karl Schr?ter成功申請到第一項專利 “Gesinterte harte Metallegierung und Verfahren zu ihrer Herstellung” (DE420689)。該材質最初用于燈泡行業的拉拔模具，其后硬質合金被開發出來，經測試后用于切削刀具。1927年，該材質亮相于萊比錫 (Leipzig) 一場展覽。精細的硬質合金粒子通過金屬粘結劑，粘結成復合材料硬質合金。最常見的硬質合金包括碳化鎢 (WC)、碳化鈦 (TiC) 和碳化鉭 (TaC)，鈷和鎳常被用作粘結金屬。

　　如果說高速鋼的誕生變革了制造業市場，那么硬質合金以同樣的方式促成了更快速的加工。鋼件切削速度甚至可以高達每分鐘150米，幾乎比高速鋼快四倍。

　　正是此時，山特維克開始研制硬質合金刀具。山特維克可樂滿Sandvik Coromant品牌于1942年創立，唯一目的是提供以硬質合金為基礎的現代切削刀具。第二年，山特維克可樂滿首批用于金屬切削的硬質合金刀具制造成功，而后的五十和六十年代，隨著工業化的起飛，需求只增不減。

　　1969年，山特維克可樂滿Sandvik Coromant于全球首先推出陶瓷涂層硬質合金刀片。這種陶瓷“Gamma涂層”極大提高了刀具的耐磨和耐熱能力，使金屬切削性能提升了50%之多。可樂滿持續發展其硬質合金產品，為各種行業研發新材質的鉆頭。2005年，其GC4225硬質合金成為全世界暢銷材質。

　　有限資源

　　那么硬質合金的未來如何呢？硬質合金生產的核心金屬包括鎢和鈷等，但是這些資源的供應有限。以鈷為例，它是鋰離子電池的常用成分，有利于延長電池壽命。然而，不斷飆升的需求以及開采難題意味著我們到2028年就可能會面臨該資源的短缺問題。

　　為了保護這些有限的資源，制造商和供應商必須承擔起相應責任，為資源的可持續發展發揮應有作用。可通過維修和翻新舊刀具的方式使刀具得到二次、甚至三次再利用。而對于完全不可再用的刀具，可通過回購項目售出，使廢料得以循環再用，制成新材質。在山特維克可樂滿Sandvik Coromant，這兩種服務我們均提供，例如我們最近的鋼件車削刀片包含至少40%的回收再用材質。在設計刀具之時就盡早考慮諸如供應和可持續性等問題，避免不必要的材料浪費。

　　展望未來

　　原材料的供應將成為影響硬質合金未來的一個要素。山特維克可樂滿Sandvik Coromant將繼續提升并充分利用可持續發展計劃。尤其是我們回收業務很可能成為關鍵的發展方向，因為就其所需能源而言，這仍然是一項挑戰。

　　雖然實現了重大創新飛躍，但是舊的切削刀具材質 (例如高速鋼) 對于整體市場依然發揮著重要作用。毋庸置疑的是，盡管硬質合金已經發展了100年，但如今它對于很多行業而言依然是至關重要的切削刀具用材。當然，其進步空間也一直存在，應用也在變化。未來，新的應用將不斷出現，所以我們將一直面臨挑戰：不斷推出更新、更好的解決方案。

　　山特維克可樂滿

　　山特維克可樂滿Sandvik Coromant 隸屬于全球工業集團山特維克，是世界領先的金屬切削刀具制造商，同時也是刀具解決方案和專業加工知識的提供者，致力于制定行業標準，不斷推出創新技術，在滿足金屬切削行業當前要求的同時，引領世界進入工業4.0時代。教育支持、廣泛的研發投入和強大的客戶合作關系確保了機械加工技術的發展，改變、引領和推動了制造業的未來。山特維克可樂滿在全球擁有1700多項專利，員工超過7,700名，足跡遍布世界150個國家。

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