编者按：为推动行业自主创新和高质量发展，中国机床工具工业协会传媒平台对2024年度“自主创新十佳”和“产品质量十佳”进行专题宣传报道，以期树立品牌、提升价值。

赣州澳克泰工具技术有限公司是章源钨业（股票代码：002378）的全资子公司，自2007年成立以来，一直深耕于钨产业链深加工领域，专注自有技术研发，不断推进硬质合金产品向高精密、高附加值升级。公司主营产品包括高性能硬质合金涂层刀片及高性能硬质合金棒材，为客户提供全套加工工艺和解决方案。在满足国内用户需求的同时，积极拓展海外业务，产品出口到欧洲、南美、东南亚等地区，出口业务占比达35%。 

赣州澳克泰自主研发的AT202/AT210A金属陶瓷刀片，获得中国机床工具工业协会2024年度自主创新十佳称号。

金属陶瓷是一种由金属或合金与一种或几种陶瓷相所组成的非均质复合材料，这种材料在硬质合金行业通常指以TiCN/TiC/TiN为硬质相，添加Co和/或Ni作为粘接相。由金属陶瓷材料制成的刀具产品具有高硬度、高耐磨性、高热稳定性和良好的切削性能，广泛应用于机械加工领域，特别是在数控车床、铣床等高精度加工设备上，用于加工各种金属材料，如钢、不锈钢、铝合金等。

目前市场上高端金属陶瓷刀片由欧美或日韩占据主要份额。为打破国外技术壁垒，推动金属陶瓷刀具国产化进程，澳克泰持续投入金属陶瓷刀片的研发，由3名博士带领50多名专业技术人员，经过长时间研究测试，开发出拥有自主知识产权的全新金属陶瓷刀具，可在高端精密加工领域实现稳定高效加工。

产品技术特点及难点突破

该产品涂层结构设计基于密度泛函理论，通过第一性原理计算方法，并集成结构表征及性能测试实验，分析了多元、多层复合结构涂层的成分、工艺、结构及性能间的相互关系，揭示了不同工艺对复合涂层界面的界面能（Eint）和界面分离功（Wsep）的作用规律，构建了多元、多层涂层界面生长理论模型，探明了调制周期及调制比与界面结构的相互关系，并建立了基于界面形成能和分离功设计多元、多层新型结构涂层的新方法。同时，利用电子云差分密度图和弹性常数矩阵等模拟计算结果预测了多元、多层复合结构涂层的抗氧化性、热稳定性、弹性模量和硬度等性能指标，且模拟计算的结果与实验吻合良好，成功开发出PVD AlCrN/TiSiN、TiAlN/TiB2、TiAlN/TiN、TiAlN/TiAlSiN等高性能多元、多层复合结构涂层。

产品基材采用超细晶与复合粘接剂的组合，表层搭配组织连续变化、热应力缓释型功能层。涂覆纳米交替复合涂层，可实现针对钢件的高品质、高效率的精密加工。

在产品研发过程中，澳克泰技术团队针对现行TiCN基金属陶瓷材料存在的“强韧性能低、表面涂层沉积难、刀具构效匹配差”等关键难题，通过产学研用合作，强化技术创新与集成，历时5年，自主研发出多项关键技术，如“固溶体成分结构精准调控”、“高温精准固氮术”、“多气氛梯度烧结工艺”、“精密压制控形-烧结控性”、“多元、多层复合结构涂层智能设计及可控制备”以及“高效精密加工的切削数据库”等。突破了TiCN基金属陶瓷刀具材料的关键技术瓶颈，实现了TiCN基金属陶瓷及其涂层刀具的智能化设计和工业化生产，产品具有高耐磨、抗高温氧化、高强韧性特点，满足航空航天、轨道交通、精密制造、新能源、电子信息等领域高端难加工零部件的整体切削需求。

采访中了解到，为了解决均质TiCN基金属陶瓷强韧性不足的问题，研发团队以实现TiCN基金属陶瓷内部“芯-环”结构以及与涂层界面精细调控为目标，利用膜基界面晶体学位相关系及物质传输原理，构建一种无芯环或弱芯环结构，获得超细晶TiCN基金属陶瓷功能梯度材料，可有效降低外环与芯相的错配度，提高环芯相界面结合强度。与此同时，无芯环结构的设计可以提高合金的热导率，实现高速切削条件下的优异热传导。随后在其表面沉积具备高比例共格/半共格涂层，实现了涂层金属陶瓷刀具的高膜基结合力和长寿命。

产品应用效果及产业化前景

近年来，面向高端装备制造业创新发展的需求，澳克泰努力开发新型刀具材料及制备新工艺，强化技术创新与集成，突破多项关键技术，形成了一条完整的钛基金属陶瓷材料成套制备路线，解决了高硬度、高韧性TiCN基金属陶瓷材料稳定制备的关键技术难题，实现了高品质TiCN基金属陶瓷刀具与涂层材料的高效设计开发及产业化制造。

目前，赣州澳克泰工具技术有限公司已经形成了年产500万片高效精密金属陶瓷刀具的能力，产品广泛应用于涡轮增压器壳及轴体、通用机械、精密电子、锻铸延寿模具和新能源核心零件等领域的精加工中，在高性能、高效节能和绿色环保方面具有较好竞争优势。

多家用户在使用澳克泰AT202/AT210A金属陶瓷刀具产品后表示，刀具使用寿命与同类进口品牌产品相当或更长，但使用成本得以降低，切削稳定性良好。

随着新能源汽车、精细电子及增材制造业的快速发展，金属零部件的表面精加工比重日益提升，对相关刀具的要求也越来越高。TiCN基金属陶瓷刀具以其优异的性能在金属精密切削加工中展示出独特优势，将更好地满足重点及新兴领域的应用需求。

作者：张芳丽（协会传媒部）