高精切削用CVD涂层硬质合金刀具的质量控制.pdf

维普资讯 2005年第 39卷№1O 31 高精切削用 CVD涂层硬质合金刀具的质量控制 胡希川 黄 静 成都工具研究所 摘 要：从合金基体材料、涂层两方面对高精切削加工中应用广泛的CVD涂层硬质合金刀具质量的主要影响 因素进行了分析，为从制备工艺上更好地提高涂层刀具的质量，充分发挥刀具的最佳综合使用性能提供了借鉴。 关键词：CVD涂层， 硬质合金刀具 ，质量控制，基体材料 QualityControlofCVDCoatingCarbideToolinHigll-accuracyCutting HuXichuan HuangJing Abstract：Themainfactorsaffectthequalityofcarbidetoolwiht CVD coatingarediscussedfrom alloy’Sfoundationmaterial andc ngtopromotehtenmnufactmingqu~tyandexerthtebestapplicationpropertyofcuttingtoo1． Keywords：CVD c~ting ， carbidetool， qualitycontrol， foundationmaterial 的。 1 引言 合金的相成分不同导致合金的强度、硬度、化学 高速精密切削刀具不仅要求刀具精度高，更要 特性等性质也不同，即使正常相区内碳量的微小变 求刀具具有较高的高温特性以及抗高温的性能。为 化都会引起合金性能的变化。不同的应用范围对合 了满足高精切削的要求，所需涂层合金的基体常采 金的性能有不同的要求，同时要求有一个最佳的碳 用具有高强度、高硬度、高韧性的合金材料，表面涂 量与之相对应。合金的碳含量同时还影响合金的晶 覆耐腐蚀性好、化学稳定性强、抗月牙洼磨损 的 粒长大和产品的弯曲变形…1。大量研究和试验证 TiC、TiCN、TiN、A1203涂层 。特别是近年来随着各种 明，涂层基体中过量的渗碳或轻度脱碳都将显著降 新材质、新工艺的不断发展，大幅度拓宽了涂层刀具 低刀具的最终使用性能。由于碳量的微小变化会引 的应用领域和生产效率。 起相成分和组织结构的变化，同时会影响粘结相的 涂层刀具的质量直接关系其使用性能。这种刀 成分，从而改变材料的强度、硬度和高温化学性能， 具质量的优劣主要 由两方面决定，即基体材质的质 因此几乎在所有工具中石墨都导致过裂纹早生和损 量和最终涂层的质量。下面就从这两个方面讨论如 坏 。 何控制好刀具质量 。 CVD涂层通常温度较高 (1000oC左右)，在涂层 过程中，反应过程在一定的相变条件下，以利于基体 2 影响涂层刀具质量的主要因素 与涂层结合，在其界面易形成一种过渡层，即：脱碳 硬质合金涂层刀具的实际性能取决于其物理、 层(又称 功相层)。 】相性脆，硬度高、强度低，当该 力学和化学性能，而这些性能又取决于其组织结构 层较厚时 (Ivan，呈连续状)对涂层结合有一定影 和成分。 响。在切削加工中，涂层易沿此层剥落，造成刀具过 (1)碳含量的影响 早失效。而石墨硬度很低，含量过