表面缺立方相梯度硬质合金研究进展

作     者：胡灿 陈冲 孙建清 潘昆明 魏世忠 王长记 

作者机构：河南科技大学材料科学与工程学院 龙门实验室智能制造基础研究中心 河南科技大学金属材料磨损控制与成型技术国家地方联合工程研究中心 

出 版 物：《稀有金属》 (Chinese Journal of Rare Metals)

年 卷 期：2024年第10期

页      面：1459-1474页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金项目(51901070)资助 

主　　题：梯度硬质合金 缺立方相 形成机制 制备方法 相图计算 

摘      要：表面确立方相梯度硬质合金是金属加工中最常用的涂层刀具材料之一，在精密加工中发挥着重要作用。梯度硬质合金基体是保证刀具稳定切削和良好服役寿命的关键因素之一。当其与Ti C,Ti N,Ti（C,N）和Al2O3等涂层结合使用时，由于涂层和基体之间热膨胀系数的差异，在二者结合过程中产生的热应力容易导致出现裂纹，从而降低刀具的切削性能和使用寿命。梯度硬质合金中的富粘结相表层可以提高合金表面的韧性，减少裂纹的产生，阻止裂纹的扩展。简单介绍了表面缺立方相梯度硬质合金梯度层的形成机制和常用的制备方法，总结了相图计算方法在梯度层组织和性能模拟中的应用，并从热力学数据库、动力学数据库和表征有效扩散系数的迷宫因子这3个方面论述了梯度层模拟技术的发展，阐述了梯度硬质合金原料粉末粒度、烧结工艺和合金组分（包括氮源、粘结相和二次碳化物）等对梯度层形成和合金性能等方面的影响，并对高性能涂层梯度硬质合金的未来研究方向进行了展望。