
TiCN涂层刀具性能的改善归因于TiCN涂层和硬质合金刀具优 异的结合力、涂层材料高的硬度和模量以及涂层材料特殊的显微结构。如今,TiCN涂层已广泛用于切削工具、钻头、模具等机械、汽车制造和航天航空等领域,并具有极大的应用前景。金属陶瓷材料为了合理利用和进一步改善TiCN涂层的性能和延长涂层的使用寿命,需要对其结构、性能和结合强度进行全面研究。金属陶瓷材料厂家从影响TiCN涂层的硬度、摩擦磨损、抗氧化、残余应力和结合强度等的因素出发,综合评述近10年来所取得的研究成果,为合理地利用和进一步改善氮碳化钛涂层的性能提供参考,提出了进一步研究的方向。
碳化钽是浅棕色金属状立方结晶粉末,属于氯化钠型立方晶系。目前也用碳化钽做硬质合金烧结晶粒长大抑制剂用,对抑制晶粒长大有明显效果,密度为14.3g/cm3。金属陶瓷材料不溶于水,难溶于无机酸,能溶于氢氟酸和硝酸的混合酸中并可分解。抗氧化能力强,易被焦硫酸钾熔融并分解。供应金属陶瓷材料厂家导电性大,室温时电阻为30Ω,显示超导性质。用于粉末冶金、切削工具、精细陶瓷、化学气相沉积、硬质耐磨合金刀具、工具、模具和耐磨耐蚀结构部件添加剂,提高合金的韧性。碳化钽的烧结体显示金黄色,可作手表装饰品。

在含碳化钛(TiG)的硬质合金中加入一定量的碳化钽(TaC),不仅能提高常温时的强度(每增加4~6%的TiC含量,可增加强度12~18%)。供应金属陶瓷材料厂家更重要的是能提高硬质合金在1200℃时的抗弯强度,提高刀具和工件材料发生粘结的温度,降低切削过程中硬质合金碳元素向工件材料(钢)扩散的深度,从而降低刀具的扩散磨损,提高刀具耐用度。此外,含TaC的硬质合金的可焊性好,刃磨时不易产生裂纹,提高了硬质合金的使用性能。金属陶瓷材料铣削用硬质合金刀片应含有较多的碳化钽,使刀尖强度高,对断续切削时的冲击和温度变化有较好的适应性。

碳化钽在硬质合金中发挥了重要作用,它通过改善纤维组织和相变动力学而提高合金性能,使合金具有更高的强度,相稳定性和加工变形能力。金属陶瓷材料碳化钽的熔点非常高(4000℃),热力学稳定性好(熔点时△Gf=-154kj/mol)。供应金属陶瓷材料钽能够特别有效地促进成核作用,防止凝固后期形成的核晶脆性薄膜中析出碳[i]。其作用主要为:(1)阻止硬质合金晶粒的长大;(2)与TiC一起形成WC和Co之外的第三弥散相,从而显著增加硬质合金抗热冲击、抗月牙洼磨损及抗氧化的能力,并提高其红硬性。

碳化钽硬度大、熔点高、高温性能好,主要用作硬质合金添加剂。金属陶瓷材料添加碳化钽能细化硬质合金的晶粒,是其热硬度、抗热冲击和抗热氧化等性能得到显著提高。长期依赖多以单一的碳化钽添加到碳化钨(或碳化钨与碳化钛)中,与黏结剂金属钴混合、成型、烧结生产硬质合金。供应金属陶瓷材料厂家为了降低硬质合金成本,往往使用钽铌复合碳化物,目前主要使用的钽铌复合物有:TaC:NbC为80:20及60:40两种,碳化铌在复合物中的最高量达到40%(一般认为不超过20%为好)。

在配方中引入AlN纳米线,使Ti(C,N)基金属陶瓷在烧结过程中形成一种高温下稳定的化合物(TiAIN)。金属陶瓷材料其具有有效隔绝硬质相中Ti、N、C原子向外扩散的作用,从而有效抑制Ti、N、C原子在粘接相中溶解和析出。供应金属陶瓷材料厂家厂家降低了氮碳化钛在粘接相中的溶解度,减少氮碳化钛在粘接相中溶解析出再长大导致的N分解,增强氮碳化钛的稳定性,使氮碳化钛晶粒得到细化,提高Ti(C,N)基金属陶瓷的硬度、抗弯强度和断裂韧性。