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涂层硬质合金的结构分析

来源:www.yxxghjzp.com    发布时间:2018-01-16

 

         涂层作为一个化学屏障和热屏障,减少了刀具与工件间的扩散和化学反应,从而减少了月牙槽磨损。涂层硬质合金刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性,切削时可比未涂层刀具提高刀具寿命3~5倍以上,提高切削速度20%~70%,提高加工精度0.5~1级,降低刀具消耗费用20%~50%。因此,涂层刀具已成为现代切削刀具的标志,在刀具中的使用比例已超过50%。目前,切削加工中使用的各种刀具,包括车刀、镗刀、钻头、铰刀、拉刀、丝锥、螺纹梳刀、滚压头、铣刀、成形刀具、齿轮滚刀和插齿刀等都可采用涂层工艺来提高它们的使用性能。
         实践证明,在韧性较好的硬质合金表面沉积一层极薄的耐磨层,即涂层硬质合金,它能较好地解决硬质合金的耐磨性与韧性之间的矛盾。
         根据硬质合金涂层刀片的服役环境及失效分析可知,当硬质涂层与硬基体(钨钛钴类硬质合金)结合时,在冲击载荷作用下,由于基体的韧性较差,涂层中产生的裂纹容易向基体内扩展,使刀片产生崩刃破损而失效。当硬质涂层与软基体(钨钴类硬质合金)结合时,在切削力的作用下,由于基体抗塑性变形的能力较差,涂层壳体容易产生破裂,引起涂层失效。
         作为切削工具所采用的硬质合金,其代表性材料有:A.WC-Co类(钨钴类)硬质合金;B.WC-TiC(N)-Co类(钨钛钴类)硬质合金;C.在上述两种材料表面涂覆了硬质薄膜的涂层硬质合金。

 

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