硬质合金涂层刀具研究进展

第36卷第1期2008年3月

稀有金属与硬质合金

RareMetalsandCementedCarbidesVol.36　№.1Mar.　2008

专题论述

硬质合金涂层刀具研究进展

张文毓

(洛阳船舶材料研究所,河南洛阳471039)

　　摘　要:在概述硬质合金刀具基本情况的基础上,介绍了硬质合金涂层刀具的研究现状、涂层方法、涂层类型和工艺,以及多元、复合涂层材料应用等方面的情况,并对硬质合金涂层刀具的发展方向进行了展望。

　　关键词:硬质合金;涂层;刀具;研究进展　　中图分类号:TG711　　　文献标识码:A　　　文章编号:100420536(2008)0120059205

LatestDevelopmentofCoatedCementedCarbideTools

ZHANGWen2yu

(LuoyangShipMaterialResearchInstitute,Luoyang471039,China)

Abstract:Briefdescriptionismadeofthecementedcarbidetoolsgeneralsituation,latestdevelopment,coat2ingmethodandcategoryofthecementedcarbidecoatingtoolsaswellastheapplicationsofmulti2elementandcompositecoatingmaterials.Itsprospectoffuturedevelopmentispredicted.Keywords:cementedcarbide;coating;tool;latestdevelopment　　硬质合金由难熔金属硬质化合物和金属粘结剂经粉末冶金方法而制成,其硬度(HRA)为89～94,远远高于高速钢;在540℃时硬度(HRA)为82～87,与高速钢常温时的硬度(HRA83～86)相当,同时还具有化学稳定性好、耐热性高等优点。目前供使用的刀具材料品种虽然很多,新型的刀具材料也不断出现,但硬质合金仍是很受欢迎的一种刀具材料。据报道,有的国家90%以上的车刀、55%以上的铣刀都采用了硬质合金制造,而且这种趋势还在增加。同时,硬质合金还是制造钻头、端铣刀等通用刀具的常用材料。此外,加工硬齿面的中、大模数齿轮刀具和铰刀、立铣刀、拉刀等复杂刀具使用硬质合金的也日益增多。

我国常用的硬质合金为碳化钨(WC)基硬质合金。随着生产发展的需要,近些年来,又推出了碳化钛(TiC)基硬质合金、超细晶粒硬质合金、表面涂层硬质合金等新品种[1]。

在刀具基体上涂覆一层或多层硬度高、耐磨性

收稿日期:2007206213;修回日期:2007210224

作者简介:张文毓(19682),女,学士,高级工程师,从事钛及其合金研究及有关技术信息工作。

好的金属或非金属化合物薄膜(如TiC,TiN,

A12O3等)的涂层刀具,结合了基体高强度、高韧性和涂层高硬度、高耐磨性的优点,降低了刀具与工件之间的摩擦因数,提高了刀具的耐磨性而不降低基体的韧性。因此,涂层硬质合金具有高硬度和优良的耐磨性,延长了刀具的寿命,这是切削刀具发展的又一次革命。

1　硬质合金刀具概况

硬质合金产品按其特征和用途可分为切削刀片、矿用合金、耐磨异型产品三大类,其中切削刀片约占45%,矿用合金约占19%,耐磨异型产品约占36%[2]。

在我国的硬质合金产品中,切削工具用硬质合金约占27%,年产量约3400t,其中焊接刀片和可转位刀片分别约为2600t和800t。切削工具用硬质合金的高档高附加值产品是高性能高精度研磨涂层刀片,据统计,我国目前市场的年流通量约250t,