今天，當我們正在為實施“十二五”規劃而整裝待發的重要時刻，回顧“十一五”期間大家熟知的與裝備制造業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在“十二五”期間所肩負的重大責任，并對即將遇到的挑戰和機遇作好充分的準備。
首先，來看刀具的大用戶汽車工業的狀況。在2009年我國汽車產量達到1379.10萬輛，首次超過日本成為世界汽車生產大國，2010年1～9月我國的汽車產銷均超1300萬輛，全年有望超過1700萬輛，為2005年產量的3倍多。“十二五”規劃預測到2015年我國的汽車產量將達到2000～2500萬輛。汽車工業的發展與切削加工和刀具密切相關。
再看能源工業。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發電機組全部并網發電。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)投入商業運行，至此我國投入商業運行的核電基地已有4個，核電機組數量達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。我國高速鐵路的領先優勢和發展勢頭給刀具行業提供了新的發展機遇。
在航空航天領域，具有自主知識產權的民用支線飛機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大飛機C919的開發工作進展迅速，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。在航天事業方面，“十一五”期間，我國先后成功發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年前后實現載人登月，中國人登上月球的夢想正在變成現實。航空航天工業的難加工材料、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，我們自然會聯想到這樣的事實：汽車、機車、各種電站的發電機組、航空航天器等機械零件加工效率的高低和加工質量的好壞，都直接取決于刀具的切削性能；而在裝備制造行業，很多新產品的開發和新材料的應用也都少不了切削加工工藝和刀具的創新。可見，國民經濟中很多重要工業部門的發展和進步都離不開切削加工技術和刀具。另一方面，也正是制造業發展的強大需求，推動著切削加工技術的快速發展和創新。
因此，伴隨著制造業的發展，切削加工技術和刀具的發展和創新同樣取得了很大的進展。經過了從上個世紀末到本世紀初的發展，從世界范圍看，切削加工技術進入了現代切削技術的發展階段，并顯現出現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，突破了傳統切削加工的工藝范疇；刀具產品的結構全面更新：硬質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；刀具的創新速度大大加快，新牌號、新涂層、新結構不斷涌現，整個行業充滿著活力；切削技術的內涵更加擴大，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；刀具行業確立了“面向制造業，面向用戶”的經營理念，完成了從傳統的刀具行業向現代刀具行業的轉型，形成了刀具行業持續快速發展的機制。
從我國刀具行業的現狀來看，一方面我們在以上六個方面也取得了不小的進步，為我國制造業的發展做出了重要的貢獻，但是與國外的先進水平比，與先進制造業對高性能刀具的要求相比，還有一定的差距。主要差距在產品結構的調整、刀具的創新和行業的轉型三方面，我們必須在“十二五”期間取得新的進展，以滿足“十二五”發展規劃對刀具行業的需求，并為更長遠的發展打下基礎。
刀具材料的發展
現在已是硬質合金為主要刀具材料的時代，與高速鋼相比，硬質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代切削技術高效率的重要的保證。我國目前硬質合金刀具的比例約40%，遠遠低于工業發達國家的水平，制約了我國刀具產品總體水平的提高。而沒有好的刀具材料，任何刀具的創新和切削加工的進步都缺少必要的物質基礎，只能是空中樓閣。然而要從根本上解決這個問題，涉及行業結構的調整，除了現有的株洲鉆石切削刀具股份有限公司外，要加快具有硬質合金材料和刀具研發能力的生產基地的建設進程，迅速增加硬質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的基礎，刀具材料的發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合金刀具，又使切削速度較高速鋼提高2～3倍；現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倍。現在的刀具材料主要有高速鋼、硬質合金和超硬材料三大類。
（1）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??過適當的熱處理，硬度可≥63HRC，在軋制麻花鉆、機用絲錐等低速切削刀具中發揮重要作用，但國內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。由于數控機床、加工中心和難加工材料的迅速發展，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十倍，國外早已普遍運用，但國內至今很少采用。
（2）硬質合金 高速鋼稱霸刀具材料100多年，時下由于高速切削、干切削、硬切削的飛快發展，硬質合金成了刀具材料新霸主。近年來因添加稀土金屬的硬質合金、納米技術的應用、提高強度和韌性的超細顆粒硬質合金和超硬涂層技術的開發和利用，顯著提高了硬質合金的高效切削性能，大大拓寬了硬質合金的應用領域，現在高效先進刀具，基本上是硬質合金的一統天下。PVD、CVD等表面強化技術在刀具上獲得重大發展，就連硬質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。 好的刀具材料必須有好的熱處理作支撐。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：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鋼通過適當的熱處理，可以達到68～70HRC，如此高的硬度對大多數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?落伍。
（3）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，近年來在制造業的應用范圍逐漸擴大。超硬刀具及其材料國內均有生產基地及供應商，關鍵問題看用戶是否誠心使用。國家十二五規劃對新材料產業發展的支持，立方氮化硼整體聚晶刀片必將帶來新的切削技術革命。在模具加工業中，超硬刀具發揮了重要作用，深信這類刀具材料將有十分廣闊的應用前景。
