梯度结构硬质合金涂层刀片切削性能研究

第34卷第3期2006年9月稀有金属与硬质合金

RareMetalsandCementedCarbidesVol.34 .3Sep. 2006

试验与研究

梯度结构硬质合金涂层刀片切削性能研究

张武装,刘 咏,贺跃辉

(中南大学粉末冶金国家重点实验室,湖南长沙410083)

摘 要:研究了梯度结构硬质合金涂层刀片和无梯度结构硬质合金涂层刀片的切削性能,并对不同钴含量梯度结构

硬质合金刀片的切削性能进行了对比实验。实验表明:具有梯度结构硬质合金涂层刀片的切削性能比无梯度结构

硬质合金涂层刀片的切削性能优良;达到同一磨损高度hB=0.15mm时,前者的切削寿命较后者提高了近一倍;同时随着合金钴含量增多,硬质合金刀片的切削性能提高。 关键词:硬质合金;梯度结构;涂层刀片;切削性能

中图分类号:TF125.3 文献标识码:A 文章编号:1004 0536(2006)03 0012 03

StudyontheCuttingPropertyoftheCoatedCemented

CarbideTipswithGradientStructure

ZHANGwu zhuang,LIUYong,HEYue hui

(StateKeyLaboratoryforPowerMetallurgy,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstract:Thecuttingpropertyofthecoatedcementedcarbidewithgradientstructureandthosewithoutgradientstructurewasstudied.Theeffectofcobaltonthecuttingpropertiesofgradedcementedcarbideswasstudied.Thecuttingtestsdemonstratethatthecuttingpropertyofthecoatedcementedcarbidewithgradientstructureismuchbetterthanthosewithoutgradientstructure.ThecuttinglifeoftheformerdoublesthatofthelaterathB=0.15mm.Meanwhile,thelargercobaltcontentresultedinbettercuttingproperty.

Keywords:cementedcarbide;gradientstructure;coatedtip;cuttingproperty

言之,对合金进行梯度处理,是获得高性能的硬质合金切削工具材料的有效途径。

经梯度处理后的合金在其表面区域形成缺立方相碳化物和碳氮化物的韧性区域,相应的粘结剂的含量高于基体名义粘结剂的含量。在此合金上涂层,得到涂层梯度硬质合金。当涂层中形成的裂纹扩展到梯度韧性区域时,由于其良好的塑性和韧性可吸收裂纹扩展时的能量,因此能够有效阻止裂纹向合金内部的扩展,提高硬质合金切削工具的使用性能[6,7]。

国外已有不少学者进行了梯度结构硬质合金的

1 前 言

传统硬质合金的成分和性能从表到里基本上是一致的,存在硬度与韧性之间的矛盾,这使其应用受到一定的限制。采用新型材料制备技术通过改变硬质合金微观结构的分布特征,从而使得材料的结构在一维、二维甚至三维的空间出现梯度变化[1~3],可解决硬质合金中存在的这种内部矛盾。梯度结构硬质合金的成分或组织呈梯度分布[4],且通过这种成分或组织的梯度结构而实现合金良好的性能,故所制成工具的综合使用性能明显优于传统合金[5]。换

收稿日期:2005 11 23

基金项目:国家自然科学基金资助项目(5023008)

作者简介:张武装(1974 ),男,博士,从事粉末冶金和硬质合金新材料研究。

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