梯度結構塗層硬質合金刀片

傳統硬質合金雖然組織成分均勻一致，且各項綜合性能相比於其他材料都具有一定的優勢，但是其存在一個不可避免的矛盾，即硬度與韌性之間的平衡問題。這也是一直限制傳統硬質合金材料應用的一個重要因素。而採用新型的製備技術，使傳統硬質合金材料在結構上呈現梯度變化，可以有效調和這一組內部矛盾。梯度結構硬質合金通過組織成分呈梯度分佈而實現良好的性能，尤其是在高性能硬質合金切削工具方面具有極大的優勢。經梯度處理後，合金在表面區域形成缺立方相氮化物和碳氮化物的韌性區域，相應的粘結劑含量高於基體名義粘結劑的含量。在此基礎上，採用CVD或PVD的方法在硬質合金基體上沉積塗層，得到塗層梯度硬質合金。當塗層中形成的裂紋擴展到梯度韌性區域時，由於其良好的塑性和韌性，可以有效吸收裂紋擴展時的能量，從而有效地阻止裂紋向合金內部擴展並提高硬質合金切削工具的使用性能。

通過實驗發現，隨著合金中Co含量的增多，梯度結構合金強度與磁飽和度得到提高，硬度、磁力、密度減小，合金成分梯度結構愈明顯，梯度層也越厚；而隨著合金中的Ti（CN）含量的增多，梯度結構合金硬度提高，磁力增大，強度和密度發生減小，合金梯度層厚度變薄；在基體和塗層成分相同的情況下，有梯度結構的塗層硬質合金刀片的切削性能與無梯度結構塗層硬質合金刀片的切削性能更為優良（在同一磨損高度的條件下，切削刀具的使用壽命提高了近一倍）。此外，Co含量較高的梯度塗層硬質合金刀片的切削性能普遍優於Co含量較低的梯度塗層刀片的切削性能。

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