涂层硬质合金刀具耐磨性影响因素

硬质合金是由WC 、TiC 、TaC 、NbC 、VC 等难熔金属碳化物以及作为粘结剂的铁族金属用粉末冶金方法制备而成。而硬质合金刀具主要有TiN 涂层、ZrN 涂层、TiCN 涂层等，而硬质合金刀具涂层的耐磨性与众多因素有关。

1. 在低载荷下，硬质合金刀具基体、TiN 涂层、ZrN 涂层的摩擦系数比较接近，当TiCN 涂层的摩擦系数在在一定范围值时，TiCN 涂层表层生成了比较复杂的化合物，在摩擦时起到了润滑剂的作用，使得摩擦系数降低。随着摩擦的继续进行，表层的物质发生微剥落，摩擦系数回归正常状态。 

2. 硬质合金刀具涂层在高速高载荷下的摩擦系数比在低速低载荷下的低。这是因为在低速低载荷下，磨球与试样摩擦主要是以局部的微颗粒断续机械撞击为主，会导致涂层的剥落，这些磨屑为细小晶粒，硬度很高，阻碍了试样与摩擦副的相对滑动，导致摩擦系数小；而高速高压下，参与摩擦的接触面增加，提高了磨损面得接触刚度，摩擦就转变为机械摩擦，摩擦系数就相对降低。 

3. 硬质合金刀具涂层的磨损机理是磨粒磨损，在高载荷高速摩擦的状态下，ZrN 涂层的摩擦系数最低，摩擦性能最好。由于刀具经常用于高速切削，这种性能对于刀具材料具有非常重要的意义。 

4. 硬质合金刀具涂层的耐磨性能显然跟涂层的硬度，组织形貌有着密切的关系，硬度越高，涂层组织显微组织越均匀致密，耐磨性能越佳。 




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