超细WC-Co硬质合金具有高硬度、高韧性以及耐腐蚀性等特征,被广泛应用于机械加工中。现代机械加工对硬质合金具刀性能有更高的要求(高切削速度、高进给速度、可靠性、长寿命、高精度和良好的切削控制性等性能),硬质合金通过涂层的方法,可以使硬质合金在原有的良好综合力学性能条件下,进一步提高其硬度、韧性和高温抗氧化性能,以适应现在难加工的材料的高效加工环境。本文采用高能球磨法制备YG8、YG6硬质合金基体,通过物理气相沉积和化学气相沉积的方法分别制备Ti Al N硬质合金刀具涂层和Ti CN-Al2O3-Ti N硬质合金刀具多层复合涂层,利用X射线衍射仪、扫描电镜、自动划痕仪和显微硬度计对涂层进行结构分析和性能检测。实验结果表明,YG系列硬质合金中随着Co含量的增加,合金的硬度降低但是抗弯强度增加。随着Al含量的增加,Ti Al N涂层中Ti N含量逐渐减低,并且涂层中主要存在纤锌矿六方结构的Ti3Al N相,沿(200)晶面择优取向,涂层表面的显微硬度有一定程度的增加。用Ti Al N涂层硬质合金刀具车削0Cr18Ni9不锈钢,在线速度240m/min进给量0.06mm-rev切深0.1mm的条件下Ti Al N涂层的切削性能为最好。Ti Al N涂层车刀具磨损形态主要表现为微崩刃和涂层剥落等现象。制备的Ti CN-Al2O3-Ti N多层复合涂层由三层组成,依次为最内层的Ti CN,次外层的Al2O3以及最外层的Ti N,制的Al2O3涂层主要为?-Al2O3晶型,?-Al2O3晶型有利于细化晶粒。多层复合涂层剥落的形式不仅涂层和基体间会出现分离,涂层和涂层间也会出现分离,Al2O3涂层会降低涂层与基体之间的结合强度。用Ti CN-Al2O3-Ti N多层复合涂层硬质合金刀具铣削0Cr18Ni9不锈钢,基体为WC-8Co-8(W,Ti,Ta)C涂层硬质合金铣刀具切削性能最好,磨损形态主要为机械磨损及氧化磨损等,整体脆性较大。
