涂層硬質(zhì)合金早在20世紀60年代已出現(xiàn),。采用化學氣相沉積(CVD)工藝,,在硬質(zhì)合金表面涂覆一層或多層(5~13μm)難熔金屬碳化物。涂層合金有較好的綜合性能,,基體強度韌性較好,,表面耐磨、耐高溫,。但涂層硬質(zhì)合金刃口鋒利程度與抗崩刃性不及普通硬質(zhì)合金。
目前硬質(zhì)合金涂層刀片廣泛用于普通鋼材的精加工,、半精加工及粗加工,。涂層材料主要:TiC、TiN,、TiCN,、Al2O3及其復合材料。
TiC涂層具有很高的硬度與耐磨性,抗氧化性也好,,切削時能產(chǎn)生氧化鈦薄膜,,降低摩擦系數(shù),減少刀具磨損,。一般切削速度可提高40%左右,。TiC與鋼的粘結(jié)溫度高,表面晶粒較細,,切削時很少產(chǎn)生積屑瘤,,適合于精車。TiC涂層的缺點是線膨脹系數(shù)與基體差別較大,,與基體間形成脆弱的脫碳層,,降低了刀具抗彎強度。因此,,在重切削,、加工硬材料或帶夾雜物的工件時,涂層易崩裂,。
TiN涂層在高溫時能形成氧化膜,,與鐵基材料摩擦系數(shù)較小,抗粘結(jié)性能好,,能有效地降低切削溫度,。TiN涂層刀片抗月牙洼及后刀面磨損能力比TiC涂層刀片強。適合切削鋼與易粘刀的材料,,加工表面粗糙度較小,,刀具壽命較高。此外TiN涂層抗熱振性能也較好,。缺點是與基體結(jié)合強度不及TiC涂層,,而且涂層厚時易剝落。
TiC-TiN復合涂層:第一層涂TiC,,與基體粘結(jié)牢固不易脫落,,第二層涂TiN,減少表面層與工件的摩擦,。TiC-Al2O3復合涂層:第一層涂TiC,,與基體粘結(jié)牢固不易脫落,第二層涂Al2 O3,,使表面層具有良好的化學穩(wěn)定性與抗氧化性能,。這種復合涂層能像陶瓷刀一樣高速切削,壽命比TiC,、TiN涂層刀片高,,同時又能避免陶瓷刀的脆性,、易崩刃的缺點。
目前單涂層刀片已很少應用,,大多采用TiC-TiN復合涂層或TiC-Al2 O3- TiN三復合涂層,。涂層硬質(zhì)合金是一種復合材料,基體是強度,、韌性較好的合金,,而表層是高硬度、高耐磨,、耐高溫,、低摩擦的材料。這種新型材料有效地提高了合金的綜合性能,,因此發(fā)展很快,。廣泛適用于較高精度的可轉(zhuǎn)位刀片、車刀,、銑刀,、鉆頭、鉸刀等,。