[實用新型]一種刀具刀片

有效

• 申請號: 201520937304.0
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN205289767U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 黃峰;徐楓亭;簡偉
• 申請（專利權）人: 江蘇切剴刀具有限公司
• 主分類號: B23B27/00
• 分類號: B23B27/00;C23C14/06;C23C14/34;C23C14/02
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 楊欣陸

技術領域

本實用新型涉及一種切削刀片，具體的說涉及一種涂有TiN涂層的c-BN復合式刀片。

技術背景

立方氮化硼(c-BN)材料因其超高硬度(僅次于金剛石)，低熱膨脹系數，高化學穩定性，高熱穩定性和高溫硬度等特點。將其加工成刀具在切削加工耐熱鋼、淬火鋼、鎳鈷超合金等難以切削的硬質材料(硬度一般大于50HRC的材料)時常表現出切削精度高，加工效率高等優異性能。目前已被廣泛的應用于汽車加工、航空制造、船舶制造等各個行業。

盡管氮化硼刀具表現出優秀的切削性能，但是氮化硼本身的價格也比較高，所以常將c-BN焊接在硬質合金基體上形成復合式立方氮化硼刀片。在生產c-BN刀具的過程中，相對于硬質合金，c-BN的高硬度和脆性會導致成品刀片產生較高的內應力，嚴重時更會有微裂紋。這樣在切削硬質淬火鋼或高硬粉末冶金材料時，會加速磨損降低刀具的使用壽命，嚴重的會出現刀具崩刃現象。TiN(氮化鈦)涂層因其具有較高的硬度和韌性，也具備較好的抗氧化能力且色澤為金黃色，是一種既美觀又具有較好耐沖擊的涂層。將其施鍍在復合式c-BN刀片表面，一方面可以顯著減少c-BN刀刃的抗月牙洼磨損；另一方面TiN涂層的顏色會幫助刀片磨損的觀察；更為重要的一點是TiN本身就是c-BN刀刃焊接時一種常用的粘結劑，利用TiN涂層，更能增加刀片表面韌性，提高刀片的初始耐沖擊性。

但TiN涂層的結構特征對涂層的耐磨性以及其他機械性能有重要的影響。如美國專利US4226082和芬蘭赫爾辛基理工大學Korhonen發現TiN涂層的織構特征對涂層的耐腐蝕行為有很大影響(CorrosionofthinhardPVDcoatings,Korhonen,Vacuum,45,1031～1034,1994)。且Korhonen指出涂層呈現(200)織構，一般涂層較為致密，涂層比較耐腐蝕。澳大利亞萊奧本礦業大學Mayrhofer通過改變基體的溫度、N₂分壓，濺射能量以及離子與Ti原子的通量比來獲得不同織構的TiN涂層，報道了織構對涂層力學性能的影響，發現涂層若呈現(200)取向都非常致密，但該涂層存在著較大的應力(InfluenceofdepositionconditionsontexturedevelopmentandmechanicalpropertiesofTiNcoatings,Mayrhofer,Geieretal,NationalJournalofMaterialsResearch,100,1052-1058,2009)。

上述研究表明，當TIN涂層出現較強的(200)織構時涂層較為致密，相對具有較好的機械性能，但涂層也存在著較大的應力。應力大的涂層在后期使用過程中容易應力釋放而出現剝落，進而影響刀具使用壽命。

實用新型內容

針對上述不足，本實用新型提供了一種刀具刀片，該刀片具有低應力的TiN涂層，將該涂層施鍍在復合式c-BN刀片上，可以顯著提高刀具的使用壽命和加工精度。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：一種刀具刀片，其特征是，該刀片為復合式c-BN刀片，由硬質合金刀體焊c-BN刀刃構成，所述復合式c-BN刀片上施鍍有TiN涂層。

利用X射線衍射儀測得TiN為面心立方晶體結構，在探測角2θ＝30°～80°范圍內測量只出現TiN(111)衍射峰和TiN(200)衍射峰，在36.8°處出現TiN(111)衍射峰，42.8°處出現TiN(200)衍射峰；

測量TiN(200)衍射峰強度I(200)與TiN(111)衍射峰強度I(111)之間的關系K在0.8～1之間，

I(200)I(200)+I(111)=K]]>

測量TiN(111)衍射峰的半高寬寬度為0.25°～0.28°，TiN(200)衍射峰的半高寬寬度為0.28°～0.31°。