TiN和TiAlN涂层硬质合金的氧化和切削性能

采用阴极弧蒸发涂层工艺在硬质合金基体上分别沉积TiN和TiAlN涂层。利用XRD、SEM和显微硬度计分析2种涂层硬质合金氧化前后的物相组成、组织形貌和显微硬度,并对2种涂层硬质合金刀片进行切削性能测试。研究结果表明:2种涂层硬质合金在不同温度氧化一定时间后出现边缘开裂,基体氧化物鼓出。TiAlN涂层硬质合金抗氧化性能优于TiN涂层硬质合金。2种涂层硬质合金的显微硬度随着氧化时间增加而减小。由于TiAlN涂层硬质合金具有良好的抗氧化性,所以随着切削速度提高,表现出更好的切削性能。     

梯度结构硬质合金涂层刀片的金相观察

采用定量金相观察分析具有梯度结构硬质合金涂层刀片的微观结构,对梯度结构硬质合金基体及其涂层的构成进行了探讨。结果表明,梯度结构硬质合金基体组织的外层(与涂层的结合层)厚度为30μm左右。基体组织的孔隙度为A02、B00、C00。样品具有特殊的涂层结构,其中一工作面为两层涂层,另一工作面为三层涂层。两层涂层的涂层(Al2O3)厚度为4μm,内层(TiCN)厚度为8μm;三层在两层涂层的基础上增加了一层2μm的(TiN)涂层。WC平均晶粒度为1.24μm,复式碳化物的平均晶粒度为0.74μm,钴相呈均匀分布。实验结果为提高和优化梯度结构硬质合金涂层刀片性能提供了有益的依据。     

刀具用硬质合金刀片表面等离子渗氮涂层制备及其耐磨性能研究

在氮气气氛、高压条件下,利用等离子渗氮技术于刀具用硬质合金刀片表面制备氮化物涂层。利用X射线衍射仪(XRD)表征涂层物相,显微硬度计测试涂层显微硬度,扫描电镜(SEM)表征涂层表面及截面微观形貌。通过对比硬质合金试样和涂层试样的摩擦系数,衡量涂层耐磨性能;通过观察摩擦磨损实验后表面微观形貌,研究硬质合金和涂层试样的摩擦磨损机理。结果表明:涂层物相以TiN为主,层厚5μm左右;涂层与基体间紧密结合,无明显间隙与裂纹;硬质合金基体的摩擦系数在0.4左右,且出现较大波动,而涂层摩擦系数稳定在0.2左右。在硬质合金表面制备的等离子渗氮涂层可有效提高基体的耐磨性能。     

梯度结构硬质合金涂层刀片切削性能研究

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。     

硬质合金基体对涂层刀具高速切削镍基高温合金切削性能的影响

采用热常数仪和高温维氏硬度计对Co含量(质量分数)分别为6%和10%的硬质合金进行热学性能与高温力学性能检测,然后用以这2种硬质合金为基体的涂层刀片对镍基高温合金GH4133进行高速车削,采用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对车削后刀片的磨损区域进行观察和成分分析,研究刀片基体的Co含量对刀具切削性能的影响。研究结果表明,硬质合金中的Co含量由10%降低到6%时,热导率由62.78(W.m)/K升高到84.57(W.m)/K,与此同时同一温度下的高温维氏硬度提高10%左右;YBG202刀片(基体中Co含量为10%)的切削刃与后刀面的磨损均较迅速,而YBG102(基体中的Co含量为6%)刀片后刀面的磨损相对均匀,磨损速率低;基体中的Co含量由10%降低到6%时,刀片的切削寿命提高约3倍。故高速连续切削镍基高温合金时应当尽量选用低Co硬质合金作为刀片的基体。     

国外硬质合金生产设备概况(五)

通过气相沉积的方法在硬质合金表面上涂复一薄层耐磨的材料,是六十年代硬质合金的最重要进展。1959年西德金属公司用这种方法制成了TiC涂层硬质合金。1969年瑞典山特维克公司将TiC涂层硬质合金刀片投入市场。涂层刀片的发展极为迅速。     

梯度结构硬质合金脱β层的检测

随着涂层技术在硬质合金领域的广泛应用,制备可防止涂层裂纹向基体扩展的具表面脱立方相碳化物(即β相)的梯度结构的硬质合金基体成为需要。研究表明~([1]),不同厚度的脱β层对硬质合金数控刀片涂层前后的抗弯强度和使用寿命有着很大的影响,那么检测脱β层分布及厚度具有重大意义。文中阐述了将金相检测与扫描电镜相结合的方法,将样品制成金相面进行检测脱β层的分布情况,利用扫描电镜的二次电子观察脱β层的形貌,用扫描电镜的背散射电子观测脱β层的厚度的方法。     

粉末冶金法生产硬质合金气门座铰刀

粉末冶金法生产硬质合金气门座铰刀舒训春（南昌粉末冶金厂,南昌３３０００４）气门座铰刀采用ＹＧ６硬质合金作刀片,基体采用粉末冶金Ｆｅ－Ｃ－ＣＵ－Ｐ系材料,压制时将硬质合金刀片嵌入基体,通过高温烧结使刀片与基体紧固。用这种方法生产的气门座绞刀,刃口锋利耐...     

熔融NaOH去除废旧硬质合金表面涂层

采用NaOH与钠盐的熔融混合液去除废旧硬质合金刀片表面的Ti(C,N)+厚层α-Al2O3+超平滑表面层的复合涂层.目测试样表面颜色变化,用扫描电镜观察表面微观形貌,并通过能谱仪分析涂层表面成分,讨论熔液温度与保温时间刘涂层的去除效果以及回收的硬质合金质量的影响;进一步分析表面涂层的去除方式及机理.结果表明,采用NaOH与钠盐的熔融混合液可以有效地去除涂层硬质合金的表面涂层物,在700℃、40min条件下能完全去除涂层,且对基体的损伤不大,试样的质量损失率为3.32％.     

科技项目通过验收

国家科技支撑计划重点项目通过验收 科技部近日组织召开了国家科技支撑计划——“高效、高精度加工用硬质合金刀具关键技术及设备的开发”重点项目验收会。该项目由厦门市科技局负责组织实施,针对制约国内高效、高精度硬质合金刀具质量水平的关键技术瓶颈,开展了0．2—0．3μm超细晶硬质合金、涂层数控刀片用梯度硬质合金基体、小于等于1μm超细晶金刚石涂层刀具等硬质合金刀具及其所需的原料粉末等研究,开发了高性能硬质合金材料制造及关键技术与设备、刀具设计及制造和涂层技术。项目实现了高效、高精度硬质合金刀具国产化,促进了我国硬质合金刀具技术水平的提高。专家组已同意通过该项目的验收。     

用于涂层的梯度硬质合金基体的制备方法与梯度形成机理

综述了目前国内外梯度硬质合金涂层基体的发展现状及其制备方法，对梯度硬质合金涂层基体的烧结过程热力学、梯度硬质合金涂层基体制备过程中重要的工艺参数以及梯度形成机理进行了详细讨论。     

TiN涂层硬质合金在空气中的氧化行为

采用阴极弧蒸发技术沉积TiN涂层硬质合金,利用XRD、SEM和显微硬度计分析TiN涂层硬质合金氧化前后的物相组成、组织形貌和显微硬度的变化,并对其700℃和800℃抗氧化性能进行测试。研究结果表明:TiN涂层硬质合金氧化后出现边缘开裂,生成大量的氧化物;TiN涂层硬质合金的显微硬度在氧化过程中随着氧化温度的提高和氧化时间的延长不断降低。TiN涂层硬质合金氧化破损过程为局部不均匀氧化,O2通过氧化层或缺陷进入基体,造成基体氧化,体积发生膨胀,边缘处涂层应力集中,发生开裂,进而使基体发生氧化。     

涂层硬质合金的回收过程中涂层剥离技术发展现状

对于涂层与硬质合金基体的剥离技术,国内的报道比较鲜见.本文综述了当前涂层硬质合金常用的涂层、涂层的成分及结构,重点介绍了国内外涂层硬质合金回收过程中涂层剥离的主要物理、化学方法.指出物理处理与化学方法相结合,将成为今后硬质合金涂层剥离技术的研究热点.     

新型涂层硬质合金切削片刀

Wrupp Widia公司已推出两种新型涂层硬质合金切削刀片;牌号为WidadurTN250和HK350。一种刀片是用于切削钢件,另一种刀片是用于切削超合金件。     

我国硬质合金涂层技术的新发展

硬质合金刀片涂层,是当今世界一项先进技术。本文就长沙有色冶金设计研究院设计的我国第一个涂层车间——株洲硬质合金厂涂层车间的工艺流程、厂房建筑及其产品质量,作了系统的介绍和分析比较;指出经过涂层的刀片,其使用寿命普遍提高4—5倍,切削速度提高25—30%,达到国外同类产品质量标准的先进水平。     

Co含量对硬质合金梯度结构和性能的影响

采用分段烧结的试验工艺,通过改变原料中钴的含量来研究钴含量对硬质合金梯度结构和性能的影响。试验主要从钴含量对梯度烧结后、涂层后合金的机械性能、梯度结构的变化情况进行了探索,并研究了梯度硬质合金刀片的切削性能。试验表明,随着合金钴含量增多,合金梯度结构越明显,梯度层厚度增加;合金的强度与磁饱和提高,硬度、磁力和密度减小。同时随着合金钴含量增多,经涂层处理的硬质合金刀片的切削性能提高,达到同一磨损高度VB=0.12mm时,FGCC-Co-8刀片的切削寿命较FGCC-Co-6刀片提高了三分之一。     

奥地利Plansee公司Tizit硬质合金的生产

Tizit硬质合金目前的生产,估计切削工具和可转位刀片占2/3,其余大部分是耐磨零件、成型工具和特殊零件。其中按重量计算碳化钛合金表壳占5%。生产涂层硬质合金及涂层高速钢,是该厂的一个特点。     

硬质合金涂层技术的发展

在硬质合金的各种技术发展中,最重要的是涂层技术。国外自从1968年开始将CVD（化学全相沉积）技术大规模用于对硬质合金刀片涂覆以来,TiC、TiN、Al_2O_3涂层工具得到迅速发展（如图1所示）,到目前为止,涂层处理约占全部切削工具的50%。     

硬质合金表面状态对火焰法沉积复合碳材料的影响

摘要:采用C2H2与O2火焰在低钴YG系硬质合金基体上沉积复合的碳材料。分别对市售态与研磨态的硬质合金进行研究;采用扫描电镜SEM、XRD等对复合碳涂层组织结构、涂层质量以及涂层横截面的进行分析。实验结果表明:市售态YG3、YG6、YG8硬质合金经沉积后,碳涂层主要以金刚石、石墨、碳纳米管为主,涂层均致密连续,与基体呈锯齿状咬合,通过划痕法测定结合力为80~100 N;研磨预处理的YG3、YG6、YG8硬质合金经沉积后,以石墨碳、碳纳米管(CNT)为主,涂层致密连续,根部钉扎在基体表层内,通过划痕法测定结合力为50~60 N。     

TiN/AlTiN纳米多层涂层组织与性能的研究

采用阴极弧蒸发涂层工艺在硬质合金基体上沉积了TiN/AlTiN纳米多层涂层。利用光学显微镜、SEM、XRD、显微硬度计和划痕测试仪、纳米压痕仪,分析了涂层的组织形貌、纳米调制周期、化学成分、物相组成、结合强度和硬度,并对涂层硬质合金刀片进行了铣削合金钢的切削性能测试。研究结果表明:TiN/AlTiN纳米多层涂层具有致密的柱状晶结构,保留了AlTiN单层涂层的(200)择优取向。大尺寸熔滴Ti含量高、小尺寸熔滴Al含量高,涂层中Al含量低于靶材。调制周期为18.4 nm的TiN/AlTiN纳米多层涂层具有良好的结合强度(100 N)和高的硬度(28.2 GPa)。相同涂层厚度的情况下,TiN/AlTiN纳米多层涂层具有比同类单层涂层更高的耐磨性,表现出更好的切削性能。