梯度涂层基体硬质合金刀具制备

传统硬质合金材料(包括涂层硬质合金刀具的基体)其成分和性能从表到里基本上是一致的，存在硬度与韧性之间的矛盾：要获得高的韧性，就必须牺牲硬度;而要获得高的硬度，就必须牺牲韧性。这使得传统硬质合金材料的应用受到一定的限制。而梯度涂层基体硬质合金刀具基体，在经过涂层后，使硬质合金刀具同时具备较好的耐磨性，硬度和强度。

含氮梯度涂层基体硬质合金刀具基体的烧结通常分两步进行，第一步：预烧，预烧过程中是在氮气保护气氛下进行的，400℃以下以4-5℃/分的速度升温，温度达到约1390℃后，在该温度下保温约l小时左右，随后样品随炉冷却。预烧主要是脱蜡和脱氧以便在随后的烧结过程中获得致密的烧结体，并防止在预烧阶段形成梯度结构。第二步：梯度烧结，经预烧的产品在真空中状态下升温，升温到1420℃后保温处理2小时左右，从而在合金的表面形成缺立方相碳化物和碳氮化合物的韧性区。在烧结含氮硬质合金过程中，氮起着非常重要的作用，随着氮(以碳氮化合物、氮化物或氮气的形式)的加入，烧结过程中的冶金反应变得更加复杂，而且对气氛的控制要求更加严格。

涂层与界面之间的结合强度对梯度涂层基体硬质合金刀具材料的可靠性有很大的影响，因此，除了控制界面碳含量以外，还应该尽可能的控制界面处其它缺陷的存在，例如，避免在界面出现WC粗晶，界面处WC晶粒和钻相的分布应该尽可能的均匀。