塗層梯度硬質合金

近年來，隨著功能梯度材料概念的提出，功能梯度硬質合金正在發展成為當前硬質合金領域的重要研究內容之一。為了提高硬質合金切削工具的切削性能和使用壽命，可在合金的表面塗上薄層高硬度耐磨材料。由於不同材料的熱膨脹係數不同，塗層材料在冷卻過程中可能因熱應力而產生裂紋。由於塗層材料的脆性通常裂紋更容易在塗層表面產生並向基體中擴展。為了盡可能防止由於裂紋擴展而導致的材料失效，並有利於獲得高性能的硬質合金切削工具材料，可對基體進行梯度處理，使在基體表面區域形成缺立方相碳化物和碳氮化物的韌性區域，此區域的粘結劑含量高於基體的名義粘結劑含量。當塗層中形成的裂紋擴展到該區域時，由於其良好的韌性，可以吸收裂紋擴展的能量，因而能有效地阻止裂紋向合金內部擴展，提高硬質合金切削工具的使用性能。

塗層梯度硬質合金刀具具有優異的使用性能，應用領域大，前景十分廣闊。要獲得性能良好的塗層梯度硬質合金產品，除選好塗層材料和控制好塗層工藝外，梯度合金基體的製備是一個非常關鍵的問題。目前國內外研究者對梯度硬質合金塗層基體製備過程的熱力學和梯度形成機理進行了一些有益的研究和探索，但這些研究還只是初步的，尚存在一定的局限性，有待進一步深入研究。


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