超细钴基系列硬质合金涂层性能研究

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2、12080503011Supervisor:Prof.LuanDaochengMay,2015~~~-~~=m~~~~ft~~'~*A~~~~m~~*fi~~I1t?If1R1~~~*.~ft?JT~u,~~1f~f11iaJJ~IJfJf1~5ftJ3&i~FfJ±~jj51~,*~x~~*~~~A~*~~~~*~~~~*'~~~~~~~~~~tt~~~m~~m~~~*·~a-~r~~~~~*~~m~~~~~~~~x~~1~~~~~#*~1w•.~1iit~1t4f~~:JJl;fh#BM:*~fi~x~~~±JM~~~~*~·~m~fi~x~~~,~~~~~ft~

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4、进给速度、可靠性、长寿命、高精度和良好的切削控制性等性能），硬质合金通过涂层的方法，可以使硬质合金在原有的良好综合力学性能条件下，进一步提高其硬度、韧性和高温抗氧化性能，以适应现在难加工的材料的高效加工环境。本文采用高能球磨法制备YG8、YG6硬质合金基体，通过物理气相沉积和化学气相沉积的方法分别制备TiAlN硬质合金刀具涂层和TiCN-Al2O3-TiN硬质合金刀具多层复合涂层，利用X射线衍射仪、扫描电镜、自动划痕仪和显微硬度计对涂层进行结构分析和性能检测。实验结果表明，YG系列硬质合金中随着Co含量的增加，合金的硬度降低但是抗弯强度增加。随着Al含量的增加，TiA

5、lN涂层中TiN含量逐渐减低，并且涂层中主要存在纤锌矿六方结构的Ti3AlN相，沿（200）晶面择优取向，涂层表面的显微硬度有一定程度的增加。用TiAlN涂层硬质合金刀具车削0Cr18Ni9不锈钢，在线速度240m/min进给量0.06mm-rev切深0.1mm的条件下TiAlN涂层的切削性能为最好。TiAlN涂层车刀具磨损形态主要表现为微崩刃和涂层剥落等现象。制备的TiCN-Al2O3-TiN多层复合涂层由三层组成，依次为最内层的TiCN，次外层的Al2O3以及最外层的TiN，制的Al2O3涂层主要为ĸ-Al2O3晶型，ĸ-Al2O3晶型有利于细化晶粒。多层复合涂层

6、剥落的形式不仅涂层和基体间会出现分离，涂层和涂层间也会出现分离，Al2O3涂层会降低涂层与基体之间的结合强度。用TiCN-Al2O3-TiN多层复合涂层硬质合金刀具铣削0Cr18Ni9不锈钢，基体为WC-8Co-8(W,Ti,Ta)C涂层硬质合金铣刀具切削性能最好，磨损形态主要为机械磨损及氧化磨损等，整体脆性较大。关键词：超细硬质合金；物理气相沉积；化学气相沉积；切削性能I超细钴基系列硬质合金涂层性能研究AbstractTheultrafineWC-Cocementedcarbide,whichfeatureshighhardness,hightoughnessand

7、corrosionresistance,hasbeenwidelyusedinmachining.Themodernmachiningputsforwardhigherrequirementsontheperformanceofthecementedcarbidecuttingtool(propertiesincludinghighcuttingspeed,highfeedspeed,reliability,longservicetime,highaccuracyandgoodcuttingcontrollability).Bythecoatingm