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涂層硬質(zhì)合金基體材料選擇
發(fā)布日期:2014-06-12
作者:株洲三鑫

  硬質(zhì)合金作為工業(yè)的牙齒,隨著(zhù)社會(huì )生產(chǎn)要求的越來(lái)越高,硬質(zhì)合金涂層技術(shù)對硬質(zhì)合金產(chǎn)品的使用性能進(jìn)行了更高品質(zhì)的提升。涂層硬質(zhì)合金基體材料選擇十分重要,這關(guān)系到涂層和基體的匹配。

    首先,涂層硬質(zhì)合金基體要確保有足夠的剛性,在受力時(shí)變形不能太大,以防涂層從基體剝落。

    其次,基體和涂層的熱膨脹系數要相近,以防在受熱時(shí)應力過(guò)大。

    再次,基體材料的成分要與涂層材料具有相容性,表面結構要適合涂層時(shí)材料的形核和長(cháng)大。

    加工條件不同時(shí),對涂層硬質(zhì)合金基體的要求也不同,加工鑄鋼、鐵鍛件外皮及銑削時(shí),涂層硬質(zhì)合金刀片一般采用P類(lèi)硬質(zhì)合金作為基體。加工球墨鑄鐵(包括斷續車(chē)削)時(shí),則用單一的WC-Co合金作為基體。加工低合金鋼及不銹鋼(包括鍛件及斷續車(chē)削)一般加入含量低于3%的TiC(碳化鈦)及3%左右的TaC(碳化鉭)。應用于高速切削下的AL2O3涂層的基體,主要應著(zhù)眼于抗熱塑性變形和抗月牙洼磨損,基體的強度和韌性可以稍低。反之,TiC涂層用于較低切削速度和大進(jìn)給量的粗切,這時(shí)基體硬質(zhì)合金的強度和韌性要好,而抗熱塑性變形能力適度即可。為了使基體獲得良好的抗熱塑性變形性能,以使用含碳量和鈷量低的基體為好。

    根據相關(guān)實(shí)驗和實(shí)際作業(yè)積累的經(jīng)驗,確定對涂層硬質(zhì)合金基體材料選擇的原則是:

    1.對于加工鋼材而言,選擇加工鋼材的硬質(zhì)合金牌號作為基體,涂層被磨損掉時(shí),硬質(zhì)合金刀具依舊能順利的進(jìn)行切削加工;

    2.對于加工鑄鐵和有色金屬材料而言,選擇WC-Co合金牌號基體;

    3.為了提高高溫變形阻力,使用高TaC含量牌號作為基體較好;

    4.在低濃度CH4氣氛沉積過(guò)程中,為了使硬質(zhì)合金基體補給部分碳,瑞典山特維克提出了選擇基體的標準:基體中W、Cr、Mo的含量至少為10%(體積分數),最好在35%以上;Co含量最好在15%~20%。

    當然,為了適應涂層硬質(zhì)合金材料發(fā)展的需要,不同硬質(zhì)合金生產(chǎn)制造廠(chǎng)家采用一些特殊牌號的涂層基體,最終目標是提高硬質(zhì)合金刀片切削使用性能!

 

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