轻稀土对WC-10 Co硬质合金表面PVD涂层微观结构与性能的影响.pdf

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1、2014年9月重庆文理学院学报Sep．，2014第33卷第5期JoumalofChongqingUniversityofAasandSciencesV01．33No．5轻稀土对WC一10Co硬质合金表面PVD涂层微观结构与性能的影响李力，苏永要，王锦标(重庆市高校微纳米材料212程与技术重点实验室，重庆永川402160)[摘要]用轻稀土含量为0．1％的WC一0．1RE一10Co硬质合金混合料，在1380℃温度下真空烧结，制备CNMG一120408型号车刀．将刀具经喷砂和超声清洗后，采用磁控溅射工艺在表面沉积TiA1N涂层．对涂层刀具进行微观结构观察

2、和切削性能实验．结果表明：轻稀土的添加有助于增加涂层与基体的结合力，延长使用寿命并降低制备成本．[关键词]硬质合金；轻稀土；TiA1N涂层；切削性能；使用寿命[中图分类号]TG135．5[文献标志码]A[文章编号]1673—8004(2014)05—0001—04随着机械加工行业的快速发展，尤其是高转1实验方法与步骤速、大进给量、干式切削等加工方式的推广和难加工零件的大量出现，先进的加工方式和高质量1．1WC一0．1RE一10Co硬质合金刀具的制备的产品对刀具材料提出了更高的要求，传统的硬采用轻稀土ce和Co的复合粉末与WC粉质合金刀具已经难以满足

3、需求．涂层刀具以其优末，制备WC一0．1Ce一10Co合金混合料．混合料异的性能很好地克服了传统硬质合金的缺点，涂在ND2型行星式高能球磨机中球磨48h后，经层有很高的硬度且基体又具备良好的强度和韧过干燥和制粒在FZJ160全自动粉末压机上冷压性，在工程上广泛应用【13．其中，涂层与基体的结制备CNMG一120408型刀具压坯．放置24h后合力是能否获得性能良好涂层的关键问题，也是在VSF一223真空烧结炉中1380oC烧结1h制近年来涂层工艺研究的重点和难点j．成合金刀具试样．稀土元素作为一种高效硬质合金添加剂已1．2TiA1N涂层制备经应用于刀

4、具行业，稀土的引入可以从多方面提对成品刀具进行喷砂处理，去除刀具表面的高刀具材料的性能，但是很少有稀土元素对PVD污染物，使表面变得均匀，并具有一定的粗糙度．涂层性能影响的相关文献报道．本文从轻稀土组然后依次经过清洗剂、无水乙醇、丙酮和超声波元人手，阐释了稀土元素对硬质合金表面PVD清洗5min，烘干后备用．沉积TiA1N涂层性能的影响，并对实际使用性能把处理后的刀片放入真空室并抽取真空，待进行评估，为含稀土的刀具材料表面涂层工艺的真空度达到1×10Pa后，通入Ar气洗气改良提供数据基础．10min，然后加热到650℃对刀具表面进行溅射[收稿日期]

5、2014—03—03[基金项目】重庆市教委科学技术研究项目(KJ111209)．[作者简介]李力(1984一)，男，河南洛阳人，讲师，在读博士，主要从事硬质合金刀具材料制备方面的研究刀具基体与TiA1N涂层的结合力，改善涂层的力质合金，2004，21(2)：71—76．学性能．基于轻稀土ce在烧结过程中的表面富[5]张立，SehubeaWD，黄伯云，等．含稀土硬质合金的表面观察[J]．中南大学学报：自然科学版，2003，34集，可以与涂层中的Ti元素形成含Ce一0一Ti(5)：467—471．短程有序结构的非晶复合氧化物，较高的化学活[6]石晓亮，

6、杨凯华，汤凤林，等．稀土ce的添加方式对性在后续PVD沉积过程中更有利于基体和涂层WC—co硬质合金性能的影响[J]．中南大学学报：自之间的结合；对比切削性能试验的数据，本试验然科学版，2005，36(2)：204—208．制备的涂层刀具在高速切削中表现良好，使用寿[7]PingL，YingX，QianL，eta1．Ce—Tiamorphousoxides命已经达到国际先进水平，且制备成本较低，有forselectivecatalyticreductionofNOwithNH3：Confi—较好的产业化前景．marionofCe—O—Tiactiv

7、esites『J1．EnvironmentScienceandTechnology，2010，46：9600-9605．[参考文献][8]徐银超．PVD涂层硬质合金的组织性能及其刀具切[1]谢宏．切削刀具PVD涂层技术的发展及应用[J]．硬削性能研究[D]．长沙：中南大学，2011．质舍金，2002，19(1)：1—4．[9]李佳，陈利，王社权．TiA1SiN多元PVD涂层的研究[2]张而耕，孔令辉．焊接刀具PVD涂层值得关注的几个[J]．硬质合金，2010，27(5)：264～268．问题[J]．表面技术，2010，39(3)：106—108．[

8、10]雷斌，莫继良，朱昊曼．TiA1N涂层硬质合金刀具铣[3]吴厚平，张立，赵晓兆，等．混合稀土掺杂硬质合金刀削35CrM