[發(fā)明專利]用于鋼材車削的硬質(zhì)合金涂層刀片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010211139.2
• 申請日: 2010-06-28
• 公開（公告）號: CN101879612A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 劉王平;陳響明;王社權;李秀萍
• 申請（專利權）人: 株洲鉆石切削刀具股份有限公司
• 主分類號: B23B27/00
• 分類號: B23B27/00;C23C16/34;C23C16/36;C23C16/40;C23C16/44
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪

1.一種用于鋼材車削的硬質(zhì)合金涂層刀片，包括硬質(zhì)合金基體和其上涂覆的涂層，所述硬質(zhì)合金基體包括至少一個由前刀面和后刀面相交所形成的刃口，所述刃口兩側(cè)位于前刀面和后刀面的硬質(zhì)合金均呈現(xiàn)梯度變化結(jié)構，該梯度變化結(jié)構是指由內(nèi)層的均相合金區(qū)過渡到立方碳氮化合物富集區(qū)、再過渡到粘結(jié)相富集表面區(qū)，其特征在于：所述硬質(zhì)合金基體包含以WC為基礎的硬質(zhì)相、以Co為基礎的粘結(jié)相和以取自周期表IVb、Vb和/或VIb族金屬元素的立方相化合物，所述立方相化合物的含量為4wt％～8wt％；所述梯度變化結(jié)構在刃口處的交匯區(qū)域主要為立方碳氮化合物富集區(qū)，且暴露于刃口處的立方碳氮化合物富集表面區(qū)域在垂直于所述前刀面方向上的長度L1大于或等于其垂直于所述后刀面方向上的長度L2的2倍；

所述涂層為細晶多層涂層，由里到外依次包括有：

-最里層的TiN層，厚度為0.1μm～2μm，該層晶粒為等軸晶粒，平均晶粒度≤0.5μm；

-一層TiCN層，厚度為1.5μm～10μm，該層晶粒為柱狀晶，平均晶粒度為0.1μm～2μm；

-一層TiCO過渡層，厚度為0.1μm～1.5μm，該層晶粒為針狀晶粒或等軸晶粒，平均晶粒度≤0.5μm；

-最外層的α-Al₂O₃層，厚度為2μm～10μm，等軸晶粒，平均晶粒度為0.2μm～2.5μm，在300μm的長度上測得的表面粗糙度Ra≤0.25μm。

2.根據(jù)權利要求1所述的用于鋼材車削的硬質(zhì)合金涂層刀片，其特征在于：位于前刀面且接近刃口區(qū)域的所述粘結(jié)相富集表面區(qū)的厚度L3大于位于后刀面且接近刃口區(qū)域的所述粘結(jié)相富集表面區(qū)的厚度L4；所述L3的取值為10μm≤L3≤70μm。

3.根據(jù)權利要求2所述的用于鋼材車削的硬質(zhì)合金涂層刀片，其特征在于：位于后刀面且接近刃口區(qū)域的所述粘結(jié)相富集表面區(qū)的厚度L4等于零。

4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的用于鋼材車削的硬質(zhì)合金涂層刀片，其特征在于：所述Co的含量為5wt％～12wt％。

5.根據(jù)權利要求4所述的用于鋼材車削的硬質(zhì)合金涂層刀片，其特征在于：所述Co的含量為6.5wt％～11wt％。

6.根據(jù)權利要求1或2或3所述的用于鋼材車削的硬質(zhì)合金涂層刀片，其特征在于：位于前刀面且接近刃口區(qū)域的所述粘結(jié)相富集表面區(qū)的厚度L3的取值為20μm≤L3≤50μm，該粘結(jié)相富集表面區(qū)內(nèi)Co的含量為硬質(zhì)合金基體中Co標稱含量的1～1.5倍。

7.根據(jù)權利要求1或2或3所述的用于鋼材車削的硬質(zhì)合金涂層刀片，其特征在于：所述立方碳氮化合物富集區(qū)的厚度為20μm～60μm，該立方碳氮化合物富集區(qū)內(nèi)立方相化合物的含量為硬質(zhì)合金基體中立方相化合物標稱含量的1～1.3倍。

8.根據(jù)權利要求1或2或3所述的用于鋼材車削的硬質(zhì)合金涂層刀片，其特征在于：所述TiN層的厚度為0.2μm～1μm；所述TiCN層的厚度為3μm～7μm；所述TiCO過渡層的厚度為0.2μm～1μm；所述α-Al₂O₃層的厚度為3μm～8μm。

9.根據(jù)權利要求1或2或3所述的用于鋼材車削的硬質(zhì)合金涂層刀片，其特征在于：所述TiCN層為中溫化學氣相沉積涂層，所述TiCN層的平均晶粒度為0.3μm～1.5μm；所述α-Al₂O₃層的平均晶粒度為0.5μm～1.5μm。