标准立项的必要性及意义

1、解决“卡脖子”工程，关键重要领域加工工具的进口替代

在汽车、航空航天、军工、高端工业机床等高端加工领域，进口刀具占据绝对优势地位。而TiCN基硬质材料及相关的刀具产品，因其在加工中的高耐磨、耐氧化、抗腐蚀等特点，在高端加工领域中的高速、高精加工方面具有其不可替代性。

根据2020-2021年针对汽车、高端模具、3C行业的刀具使用情况行业调查，以日本京瓷、东芝、三菱、住友，韩国特固克、克洛伊为首的日韩企业，其以金属陶瓷为代表的TiCN基硬质材料产品销售量约占国内TiCN基硬质材料产品的75%（2018-2019年，该TiCN基硬质材料产品进口额占国内所有TiCN基硬质材料市场份额的95%），属相对垄断地位。国内产品受限于研发、质控、标准缺乏等多方面的原因长期无法完成进口替代。

2、TiCN基硬质材料的使用推广可大大减少国家战略资源占用

传统硬质合金中大量使用W、Co等战略稀缺资源，目前国内W资源储量仅存不到70年的用量储备。我国是钴资源十分缺乏的国家,但是中国精炼钴的产量和消费量都是世界第一。这就造成了中国对国外进口钴矿的依存度非常高。

TiCN基硬质材料其主要原料为Ti基碳氮化物，以及Ni、Fe类金属。中国Ti资源储量为世界40%以上，尤其以攀枝花地区储量最为丰富。因此TiCN基硬质材料的生产、应用及标准化能够提高Ti资源的利用价值，同时降低战略稀缺金属的占用。

3、绿色环保的加工需求

TiCN基硬质材料，因其出色的化学稳定性和较传统WC-Co硬质合金更出色的高温稳定性，能够适合当前国内机床不断升级，加工不断优化的高速、高效、高精加工的特点，能够满足干式切削加工中高温状态下的表面光洁度需求，符合现代加工绿色环保的发展需要。

国内TiCN基硬质材料产品尚属新兴材料，但发展速度迅猛。根据《2021-2027年中国数控刀具市场发展趋势与市场年度调研报告》显示，过去5年我国刀具市场总消费规模约保持380-400亿元，其中数控刀片类约100-120亿，但TiCN基硬质材料类占比翻倍增长至5%。TiCN基硬质材料具有广泛的应用市场和成长空间。

TiCN基硬质材料产品已在国内广泛应用，但行业暂未有统一的标准，无法规范和促进TiCN基硬质材料企业和相关行业的进一步发展，使得整个产业对进口产品和企业无法形成规模化的竞争优势。因此拟制定TiCN基硬质材料的相关标准，促进产品质量提升，加强产业竞争实力，具有极强的经济价值和战略意义。

1、 标准范围：

本标准规定了TiCN基硬质材料的分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装运输储存要求等。

2、 主要技术内容

2.1 产品分类：根据产品成分、性能等区分为5个牌号。

2.2 力学性能：综合参考国内外产品实测性能和公布性能，规定了常规力学密度、硬度、抗弯强度等力学性能；

2.3 组织金相：规定了不同牌号产品的金相要求。

2.4 应用范围：推荐了不同牌号的主要应用条件和使用特性。

3、 实验方法：

规定了硬度、密度、抗弯强度、金相等检测方法，包括检查和验收方法、取样制样方法、结果判定等内容。

4、 标志、包装、运输、贮存和质量证明书：

规定了标志、包装、运输、贮存和质量证明书的要求。

国内外情况：

标准所述的TiCN基硬质材料为上世纪90年代在日本研发成功并逐步完善。国外知名的制造商主要为日韩企业，日本京瓷、东芝，韩国特固克等代表了世界先进制造水平。国内于2005年后，包括中南大学、华中科技大学、南京航空航天等高校分别展开了相关的研究工作，研究成果在株洲硬质合金、厦门钨业等国内粉末冶金公司进行转化，但产品技术水平、质量、产品规模与国际先进水平存在较明显差距。

于2012年，我国首先实现了TiCN基硬质材料、刀具的产品化，实现了国内新兴有色金属材料刀具零的突破。目前，国内TiCN基硬质材料相关核心技术，包括：TiCN基硬质材料（金属陶瓷）材料技术研究以及产业化运用、TiCN基硬质材料（金属陶瓷）固氮技术、航空航天及汽车关键零部件加工用TiCN基硬质材料（金属陶瓷）刀具材料关键技术及应用均认定为国际先进水平，并已申请国家发明专利数项，另有相关PCT专利，对于TiCN基硬质材料的知识保护和体系搭建已具备相当的基础。

针对TiCN基硬质材料的结构、成分、原料、过程工艺等均进行了充分的研究和产品化实现，现国内已具备年10000万件左右的产能规模，且产品质量对国外进口产品具备强大的市场竞争力和竞争优势。

目前TiCN基硬质材料、刀具全球市场份额排名，日韩以京瓷、三菱、东芝、特固克等企业，占据全球前10大半位置，而国内TiCN基硬质材料企业通过近几年发展，最高排名已经上升至前5名。

国内TiCN基硬质材料相关企业及单位，在研发、生产和销售的过程中，总结和归纳了大量可量化的指标，为标准化奠定了基础。