以WC代替Mo_(2)C的涂层金属陶瓷刀片设计研究

作     者：刘方伟 熊计 刘俊波 Liu Fangwei;Xiong Ji;Liu Junbo

作者机构：东莞职业技术学院创意设计学院广东省东莞市523808 四川大学机械工程学院 

出 版 物：《工具技术》 (Tool Engineering)

年 卷 期：2022年第56卷第7期

页      面：57-62页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：东莞职业技术学院技艺能手项目(2020JY03) 高性能YN6硬质合金耐磨耐蚀部件制造研究(20H0719) 

主　　题：Ti(C,N)基金属陶瓷 涂层WC 涂层 

摘      要：WC和Mo_(2)C都能改善润湿性,但Mo_(2)C价格较为昂贵,WC较为便宜,因此本研究采用WC替代Mo_(2)C进行金属陶瓷设计。试验结果表明,金属陶瓷基体的硬度会下降,但是下降幅度不大,抗弯强度先变大后变小,在用12wt.%WC替代Mo_(2)C时基体抗弯强度最大,主要原因是晶粒细化提高了基体抗弯强度;当WC替代Mo_(2)C过量时,多余的WC不能与TiC形成固溶体,部分WC以多角状留存于组织,容易引起应力集中,进而导致抗弯强度下降。当WC含量较低时,不能抑制Ti(C,N)晶粒长大,因而晶粒会变得粗大,涂层厚度也变大;当WC含量较高时,能使晶粒细化,涂层厚度变小,涂层和基体会产生部分元素扩散。临界载荷与涂层厚度有关,在WC含量为0~18wt.%时,临界载荷与涂层厚度正相关。涂层厚度与WC的含量以及基体的晶粒尺寸有关,因此临界载荷应与WC的含量以及基体的晶粒尺寸有关。根据试验结论初步分析,在金属陶瓷基体中,用12wt.%的WC替代Mo_(2)C时力学性能最好;在涂层与基体结合试验中,用6wt.%的WC替代Mo_(2)C时基体与涂层的结合情况较好。