這種硼的納米結構金屬形態可使更多的材料分子溶入刀具基體之中,而不是像涂層那樣機械性地附著于基體表面。Becker解釋說,一旦硼沉積到基體上,就不可能再被分離,因為它已使表面界面處的材料發生了永久性改變。例如,硬質合金刀具的表面將變成富硼硬質合金。被處理刀具的材料成分沒有太大關系,這種處理方法對于高速鋼基體和硬質合金基體似乎同樣有效。
據Becker介紹,初步測試結果表明,在嚴苛的加工條件下,該公司開發的這種金屬硼材料在硬度上與類金剛石碳(DLC)和CBN類似,而韌性則要好得多。
在ClusterSciences公司進行的一次測試中,將未涂層的4槽方頭硬質合金立銑刀(直徑為6.35mm)與同一批次生產,但經過硼原子團表面處理的立銑刀進行了對比切削試驗(被加工試件:長度為610mm的4140熱軋鋼(硬度:179HB);主軸轉速:2,880r/min;進給量:585mm/min;切削深度:2.54mm;切削寬度:刀具全直徑)。未經表面處理的立銑刀尚未完成4次走刀即告破損。而在相同的切削條件下,經過處理的立銑刀在停止試驗之前一共完成了12次走刀。
除了可以應用于切削刀具以外,該技術還適用于各種耐磨零件(包括軸承、炮管、活塞環等)的表面改性處理。硼原子團可應用于許多標準的表面處理工藝,包括離子注入、DC磁控濺射、熱等離子噴濺電子束蒸發和熱處理。它是一種物理氣相沉積(PVD)工藝,而不是化學氣相沉積(CVD)工藝。
目前,該公司正在尋求產業化合作伙伴,有可能為制造商提供相關技術。