硬质合金涂层的金相分析

金相分析

硬质合金涂层的金相分析

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工具技术

硬质合金涂层的金相分析

胡希川 韩春阳

成都工具研究所

摘 要:介绍了硬质合金涂层的金相分析方法,包括涂层试样的制备、涂层形貌观测与分析、涂层缺陷观测和厚度测量。

关键词:表面涂层, 金相分析, 硬质合金

MetallographicAnalysisofCoatingsonCarbideBase

HuXichuan HanAbstract:Themetallographicanalysismethodofcoatingson,ofcoatingsample,ob2servationandanalysisofcoatingpatterns,ofcoatingthicknessisintroduced.

Keywords:surfacecoating,   1 引言

,在机械加工刀具方面

得到了广泛应用,显著提高了金属切削加工效率。目前约有70%的硬质合金刀具经过表面涂层处理。近年来,随着金属切削加工要求的不断提高,刀具涂层技术也不断取得新的发展。目前常用的涂层方法主要有化学气相沉积(CVD)法、物理气相沉积(PVD)法、物理化学气相沉积(PCVD)法等;涂层材料种类主要有TiC、TiN、TiCN、Al2O3等;涂层方式已由单一涂层发展到复合涂层。同时,为了对涂层性

收稿日期:2001年12月

能、涂层工艺进行深入研究,与之相关的涂层分析检验技术也随之不断改进。本文就硬质合金涂层的金相分析方法作一介绍。

  2 涂层金相试样的制备

硬质合金涂层具有硬、脆、薄的特点,其厚度通常只有几微米至十几微米。在制备试样时稍有不慎,试样表面涂层就可能崩落或倒角,因此操作时应注意小心保护涂层。在制样过程中,为保证涂层与硬质合金基体位于金相显微镜观测的同一视平面上,应使涂层制样面与硬质合金基体制样面处于同一平面内。通过反复进行制样试验,发现以下制样方法可获得较好制样效果:首先用金刚石砂轮在机用金刚石的粒度、进刀速度V的2/3次方成正比,与金刚石浓度c的1/3次方、锯片线速度VT的2/3次方成反比,且与进刀量有关。

(3)节块前端金刚石切削的岩石量大于节块后部金刚石的切削量,因此节块前端应采用高强度粗颗粒的金刚石。

参考文献

).金刚石1 王艳辉,王明智,臧建兵.超硬材料工具制造(Ⅱ

成磨损区不断后移;当后部磨损到一定程度,前端金

刚石的切削量又将增加,磨耗随之增大。如此反复,导致整个节块不断消耗。由此可得出以下结论:①节块的磨耗是不均匀的;②节块前端不仅应具有足够的耐磨损强度,以防止过早磨耗,还应保持足够大的出刃高度,以完成较重的切削任务。因此,节块前端应采用高强度粗颗粒金刚石。由于目前所用金刚石刀头在长度方向上的抗磨损强度都相等,因此上述结论对于改进节块设计具有重要指导意义。  5 结论

(1)节块表面出刃的金刚石颗粒数与节块的金

与磨料磨具工程,1999(1)

2 袁公昱编.人造金刚石合成及金刚石工具制造.长沙:中

南工业大学出版社,1992:338~340

3 郭柏林,卢洁明,张立三.金刚石圆锯片切割石材过程研

刚石浓度和出刃系数成正比,与所用金刚石直径的平方成反比;相邻两颗出刃的金刚石之间的距离Ld与锯片采用的金刚石粒度(d)成正比,与金刚石浓度c及金刚石出刃系数k的平方根成反比。

(2)单颗金刚石的切削厚度仅有几微米,它与所

究.武汉工业大学学报,1997(3):85~87

第一作者:史冬梅,硕士,中国地质大学工程学院勘察与基础工程系,430074武汉市

编辑:张 宪

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