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超硬刀具材料及其选用方法

2020-09-01 14:42:39

1.超硬刀具材料及其选用

   (1)涂层硬质合金

  在韧性较好的硬质合金刀具上涂覆1层或多层耐磨性好的TiN、TiCN、TiAlN和Al3O2等,涂层的厚度为2~18μm,涂层通常具有比刀具基体和工件材料低得多的热传导系数,减弱了刀具基体的热作用;另一方面能有效地改善切削过程的摩擦和粘附作用,降低切削热的生成。

硬质合金刀具


涂层按生成方法可分为物理气相沉积(PVD)与化学气相沉积(CVD)2种。PVD涂层(2~6μm)主要包括TiN、TiCN、TiAlN等,其成分还在不断地增加!

  尽管PVD涂层显示出很多优点,但一些涂层如Al2O3和金刚石则倾向于采用CVD涂层技术。Al2O3是一种耐热和抗氧化很强的涂层,它能够将刀具体和切削产生的热量隔离开。通过CVD涂层技术,还可以综合各种涂层的优点,以达到极好的切削效果,满足切削加工的需要。

  涂层硬质合金刀具与硬质合金刀具相比,无论在强度、硬度和耐磨性方面均有了很大提高。车削硬度在HRC45~55的工件,低成本的涂层硬质合金可实现高速车削。近年来,一些厂家应用改进涂层材料等方法,使涂层刀具的性能有了极大的提高。如美、日的一些厂家采用瑞士AlTiN涂层材料和新涂层专利技术生产的涂层刀片,硬度高达HV4500~4900,可在498.56m/min的速度时切削硬度HRC47~58的模具钢。在车削温度高达1500~1600°C时仍然硬度不降低、不氧化,刀片寿命为一般涂层刀片的4倍,而成本只有30%,且附着力好。


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