金属功能材料(精品）

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1、（2012届）金属功能材料课程论文摘要现代切削加工朝着高速、高效、高精、智能和环保的方向不断发展及难加工材料的不断涌现，对刀具材料性能要求越來越高。涂层硬质合会刀具以其高硬度、高耐磨性、良好的化学稳定性和高的通用性等特点，广泛地应用于金属切削加工领域，是当前世界各国重点研究开发的刀具z-o本文简要的叙述了涂层硕质合金刀具的特点、制备工艺、未来发展趋势等。关键词：涂层硬质合金刀具；切削；高硬度；高耐磨性AbstractWithmodernmachiningdevelopingtowardhighspeed.Highefficiency,highprecis

2、ion,intelligentandenvironmentallyfriendlyalongwiththecontinuousemergingofthedifficult—to—machinemateriahthedemandformaterialperformanceofcuttingtoolbecomeshigherandhigher.Becauseofitshighhardness,goodwearresistance,excellentthermalstabilityandapplicability,thecoatedcementedcarbid

3、etoolisnowwidelyusedinmetalcuttingareaandbecomingoneofthemostidealcuttingtoolstoresearchanddeveloparoundtheworld.Thisthesisbrieflynarratesthecoatedcementedcarbidetoolcharacteristics,preparationtechnology,thefuturedevelopmenttrends.Keyword:Thecoatedcementedcarbidetool,Cutting,Hard

4、ness,Goodwearresistance第一章绪论1.1引言硬质合金作为一种工具材料，由于其具有高硬度、高强度、高弹性模量、耐磨损和耐腐蚀等性能，已广泛应用于各种切削工具、矿用工具和耐濟耐蚀零部件。硬质合金切削刀具表而涂层技术是应市场需求发展起来的材料表而改性技术。采用涂层技术可以有效地提高切削刀具的使用寿命，使刀具获得优良的综合力学性能，从而大幅度提高机械加工效率。因此涂层技术与材料切削加工工艺一起被称为刀具制造领域的二大关键技术。涂层刀具是近20年以來发展最快的新型刀具，涂层工艺越来越成熟。所谓硬质合金涂层巴是指在硕质合金表而涂覆一层硕度和耐磨

5、性很高的物质。在刀具基体上涂覆一层或多层硬度高、耐磨性好的金属或非金属化合物薄膜（如TiC,TiN,A1O等）组成的涂层刀具，能较好的解决刀具存在的强度和硬度之间的盾，这是切削刀具发展的一次革命⑵。发展形式多样、不同组合的多层涂层及优化的复合涂层成为刀具涂层发展的新前景。1.2涂层刀具的研究现现状目前常用的刀具涂层材料主要为各种硕质氮化物、氧化物、碳化物和硼化物陶瓷。这些涂层都具有很高的硬度，优异的耐热性，耐氧化性和耐腐蚀性。它们的性能如表所示。表1.1各种涂层材料的性能Table1」Theperformanceofdifferentcoatingmat

6、erial材料密度g/cm3熔点°C硬度GPa弹性模量GPa热导率W/(m.k)热膨胀率10'6C_1TiC4.93150325000.172^/0.25207.7TiN5.22950212600.29409.3AI2O33.92050235300.30248.0高速钢8〜915008〜92000.588011〜12硬质合金12〜1512803〜17500〜6000.10805〜6TiN是使用最为广泛的刀具涂层材料，它具有硬度高、摩擦系数低及良好的韧性，很高的热硕度的特性，适用丁高速切削［31oTiN涂层刀具主要用于高速切削或加工较高硬度的材料，如正火材

7、料和调制材料的切削加工、沥青材料的滚切以及螺纹加工的钻削加工。A1O涂层具有良好的机械性能，极好的热硬性和化学稳定性，AI2O3涂层刀具的牙洼面磨损速度较低。一•般在AI2O3涂层和基体间加一层TiC和TiN,可以提高耐磨性，而11可以防止高温下Co、W等元素从硬质合金基体中向涂层扩散，从而改善涂层与基体的结合性能。1.3涂层硬质合金刀具的特点(1)力学和切削性能好，涂层刀具将基体材料和涂层材料的优良性能结合起来，既保持了基体良好的韧性和较高的强度，又具冇涂层的高硬度、高耐磨性和低摩擦系数。因此,涂层刀具的切削速度比未涂层刀具可提高2倍以上，并允许有较高

8、的进给量。与未涂层刀具相比，涂层刀具的寿命可提高一倍。(2)通用性强涂层刀具通用