涂层硬质合金刀片切削性能的试验研究

为确定涂层硬质合金刀片的切削效果,对国产ＴｉＣ涂层与不涂层的硬质合金可转位式刀片在相同的切削条件下进行切削力、刀具磨损、摩擦系数等试验。试验结果表明ＴｉＣ涂层硬质合金刀片在提高切削性能方面效果是显著的,使切削力与摩擦系数降低１０％～１５％。     

基体的梯度结构对涂层硬质合金性能的影响

通过控制烧结气氛制备了均质和梯度结构的硬质合金基体，并用化学气相沉积制成涂层硬质合金及切削刀片。采用光学显微镜和扫描电镜观察，通过显微硬度抗弯测试和切削试验对均质基体和梯度基体的涂层硬质合金的组织特征与性能进行对比研究。研究结果表明，梯度结构的硬质合金基体可以提高涂层硬质合金的抗弯强度；相对于均质基体的涂层硬质合金刀片，梯度基体的涂层硬质合金刀片在保持耐磨性能的同时能显著提高抗冲击性能。基体涂层合金的组织结构及断口特征显示，梯度基体表层韧性区可阻碍裂纹的扩展。     

涂层氮铝钛(TiAlN)硬质合金刀具的研究

涂层氮铝钛（TiAIN）硬质合金是一种新型材料，相比于未涂层硬质合金具有更高的切削性能。文中通过多次实验，并和未涂层硬质合金的刀具寿命作了比较。研究结果表明，该涂层刀具有很高的耐磨性，与未涂层刀具相比，大幅提高了刀具的耐用度。     

涂层硬质合金刀具的切削机理与性能特点

首先论述了涂层硬质合金刀具的基本性能和特点，然后对其切削机理（包括涂层的耐磨屏障机理、涂层的固体润滑机理和涂层与基体的匹配作用机理等）进行了分析．还讨论了涂层硬质合金的某些固有缺陷，并在此基础上探讨了涂层硬质合金刀具对于切削条件的适应性和选择性．     

CVD金刚石涂层硬质合金工具表面预处理新技术

研究了利用(KOH K3(Fe(CN)6) H2O和H2SO4 H2O2)两种溶液浸蚀硬质合金基体，分别选择性刻蚀WC和Co的表面预处理过程．在浸蚀过的硬质合金基体上，用强电流直流伸展电弧等离子体CVD法沉积金刚石薄膜涂层．结果表明，两步混合处理法不仅可以有效地去除硬质合金基体表面的钴，而且还显著粗化硬质合金基体表面，提高了金刚石薄膜的质量和涂层的附着力．     

基体梯度结构对TiN涂层硬质合金抗氧化性能的影响

采用阴极弧蒸发涂层工艺在均质和梯度硬质合金基体上沉积TiN涂层;运用金相观察、XRD检测和SEM分析,研究基体梯度结构对TiN涂层硬质合金抗氧化性能的影响,对涂层硬质合金氧化开裂过程进行分析。研究结果表明:基体结构梯度化后,TiN涂层的表面形貌由平整状变为网状结构;梯度基体表面韧性区的存在提高了TiN涂层硬质合金的抗氧化性能;在800℃氧化2 h后,2种涂层硬质合金边缘开裂,生成大量的氧化物;梯度基体涂层硬质合金开裂程度比均质基体涂层硬质合金的小。     

涂层硬质合金刀具切削力的研究

本文的内容主要是研究涂层硬质合金刀具与未涂层刀具的切削力对比。同时研究它们前刀面上摩擦系数的对此及切屑变形系数的对比,借以解释涂层刀具切削力减小的原因。研究表明,TiC涂层刀片的单位切削力比未涂层刀片降低3～4％,TiN涂层和TiC/TiN涂层刀片的单位切削力降低6～9％。涂层刀具与切屑间的摩擦系数及切屑变形系数均相应减小。随着切削时间的延长,涂层、未涂层刀具的切削力的差距进一步加大。本文研究结果将有助于涂层硬质合金刀具的推广和应用。     

金刚石涂层木工刀具的研究

采用热丝加热化学气相沉积法，将金刚石薄膜涂覆硬质合金刀片，在杠杆式磨损实验台进行磨损试验。结果表明，涂层刀片的磨损量降低了６０％，薄膜剥离是造成金刚石涂层没有大幅度提高刀片耐磨性的根本原因。     

涂层硬质合金基体特性及其对刀具失效机理的影响

涂层硬质合金刀具的推广应用越来越广泛。如何在选择好涂层材料的同时,合理选择基体材料,做到涂层和基体的良好匹配,这是涂层硬质合金刀具的生产者和使用者都普遍关心的问题。本文以目前切钢牌号涂层硬质合金刀具最常用的两类基体——钨钴钛类和钨钴钛添加钽(铌)类硬质合金作为典型代表,研究它们作为涂层硬质合金刀具基体时的性能特点,及其对涂层硬质合金刀具失效机理的影响;在试验资料和理论分析的基础上,指出了在不同切削条件下正确选用基体的方向,以及研究特殊基体的必要性和可能性。     

硬质合金涂层技术及其进展

首先概述了硬质合金涂层技术的研究现状,接着对涂层机理和涂层方法进行探讨,并对主要涂层工艺进行比较,最后结合实际应用,对硬质合金涂层技术的新进展进行了总结。     

AlTiN,AlTiN-Cu和AlTiN/AlTiN-Cu涂层的组织结构与耐腐蚀性能

采用阴极弧蒸发沉积设备在WC-6%Co(质量分数)基体上制备AlTiN,AlTiN-Cu和AlTiN/AlTiN-Cu涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层表面形貌和截面形貌,利用X线衍射仪(XRD)检测涂层的相结构。采用Tafel极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)方法,研究这3种涂层硬质合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电化学行为,比较这3种涂层的耐腐蚀性能。研究结果表明:Cu的加入使AlTiN涂层表面液滴增多,但减小晶粒粒度,使涂层结构更加致密,孔隙率减小;与硬质合金基体相比,AlTiN,AlTiN-Cu和AlTiN/AlTiN-Cu涂层硬质合金的自腐蚀电流(icorr)分别降低40%,80%和93%,电荷转移电阻(R_(ct))分别提高2.91,3.72和7.85倍,耐腐蚀性能大大提高;3种涂层耐腐蚀能力从强到弱依次为AlTiN/AlTiN-Cu,AlTiN-Cu和AlTiN。     

硬质合金涂层刀具材料发展状况

硬质合金涂层材料在切削刀具材料的发展中一直处于领先地位,硬质合金涂层现已发展到几十种,在涂层的化学稳定性,红硬性以及与基体的粘附性等方面已取得了新的突破。     

硬质合金涂层的结合行为

通过氧-乙炔对硬质合金棒材进行了喷涂,分析了涂层组织和界面.结果表明:降低硬质合金棒材的烧成温度,喷涂层与基体形成了良好的冶金结合,冶金结合层改为10 μm,并探讨了其形成机理.     

刀具材料的发展及在机械加工中的应用

随着制造业的发展，刀具材料的发展经历了：高碳钢→高速钢→一般硬质合金材料到现在的陶瓷材料、PCBN材料、新型硬质合金及涂层硬质合金。由于新型刀具材料的应用，从而使制造加工业得到了迅速的发展。随着科学技术的进步、加工效率的提高和数控机床的发展，对刀具材料的性能也提出了     

涂层硬质合金刀具切削条件的优化

本文首先用正交试验法,探讨工件材料、切削速度、刀具前角等因素对涂层与非涂层硬质合金刀具耐磨性能影响规律的差异,并从切削原理的角度对这些规律进行了分析和讨论,在此基础上,提出了一些使用涂层硬质合金刀具的技术规范;通过一个典型的生产应用实例,说明了涂层硬质合金车刀切削条件优化的方法和技术经济效盆。 本文所采用的正交试验研究的方法和对微机辅助切削速度优化方法的讨论,可供解决同类问题时参考。     

硬质合金刀具和涂层刀具车削加工Ti-6Al—4V的性能研究

采用硬质合金刀具和硬质合金涂层刀具在低速和高速两种切削状态下进行Ti-6Al—4V的车削对比试验,通过对两种刀具的刀具寿命和刀具的磨损形貌进行观察分析,研究硬质合金刀具和涂层刀具在不同切削状态下的切削性能。     

硬质合金刀具和涂层刀具车削加工Ti-6A1-4V的性能研究

采用硬质合金刀具和硬质合金涂层刀具在低速和高速两种切削状态下进行Ti-6Al-4V的车削对比试验,通过对两种刀具的刀具寿命和刀具的磨损形貌进行观察分析,研究硬质合金刀具和涂层刀具在不同切削状态下的切削性能。     

硬质合金TiN涂层的残余热应力数值分析

采用有限元方法分析了硬质合金氮化钛涂层的热残余应力,试样采用圆柱体状的轴对称几何模型和自由边界条件,分析了涂层厚度、基体参数和过渡层对残余热应力的影响.计算表明:TiN涂层中出现较大的拉应力(1 GPa以上),而硬质合金基体中出现较大的压应力(-0.8 GPa左右).涂层中的拉应力随硬质合金基体中钴的质量分数和涂层厚度的增加而明显减小,因此通过增加基体中的钴的质量分数和涂层厚度可以减小涂层中的拉应力.当采用TiC过渡层时,涂层应力可以减小25%,且采用TiCN梯度过渡层时效果更好.     

CVD金刚石涂层刀具在石墨加工中的应用

CVD金刚石涂层是一种新型材料,相比于硬质合金具有更高的切削性能,适用于有色金属和非金属材料的切削加工.本文利用CVD金刚石涂层刀具和硬质合金刀具对石墨进行切削试验,将两种刀具寿命作比较,结果表明：CVD涂层刀具有高硬度、低摩擦系数、高耐磨和高导热的优异性能,与未涂层刀具相比,大幅提高了刀具的耐用度.     

镍基合金涂层的加工工艺研究

通过对镍基涂层的机加工性能分析，选择合理的切削用量和刀具几何角度，经实验验证表明使用国产硬质合金刀片ＹＤ０５可以加工镍基涂层，并达到以车代磨的效果．