梯度塗層基體硬質合金刀具製備

傳統硬質合金材料(包括塗層硬質合金刀具的基體)其成分和性能從表到裏基本上是一致的，存在硬度與韌性之間的矛盾：要獲得高的韌性，就必須犧牲硬度;而要獲得高的硬度，就必須犧牲韌性。這使得傳統硬質合金材料的應用受到一定的限制。而梯度塗層基體硬質合金刀具基體，在經過塗層後，使硬質合金刀具同時具備較好的耐磨性，硬度和強度。

含氮梯度塗層基體硬質合金刀具基體的燒結通常分兩步進行，第一步：預燒，預燒過程中是在氮氣保護氣氛下進行的，400℃以下以4-5℃/分的速度升溫，溫度達到約1390℃後，在該溫度下保溫約l小時左右，隨後樣品隨爐冷卻。預燒主要是脫蠟和去氧以便在隨後的燒結過程中獲得緻密的燒結體，並防止在預燒階段形成梯度結構。第二步：梯度燒結，經預燒的產品在真空中狀態下升溫，升溫到1420℃後保溫處理2小時左右，從而在合金的表面形成缺立方相碳化物和碳氮化合物的韌性區。在燒結含氮硬質合金過程中，氮起著非常重要的作用，隨著氮(以碳氮化合物、氮化物或氮氣的形式)的加入，燒結過程中的冶金反應變得更加複雜，而且對氣氛的控制要求更加嚴格。

塗層與介面之間的結合強度對梯度塗層基體硬質合金刀具材料的可靠性有很大的影響，因此，除了控制介面碳含量以外，還應該盡可能的控制介面處其他缺陷的存在，例如，避免在介面出現WC粗晶，介面處WC晶粒和鑽相的分佈應該盡可能的均勻。