基于硬脆材料加工的金刚石涂层硬质合金刀具制备及切削性能研究

陆峰¹，查丽琼¹，刘鲁生²，王宜豹³，袁子尧²，闫广宇¹，黄楠²

1. 沈阳建筑大学机械工程学院2. 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室3. 长安大学材料科学与工程学院

摘 要：利用热丝化学气相沉积法,在硬质合金球头铣刀表面制备出不同碳源浓度的金刚石涂层,研究了碳源浓度对金刚石涂层微观结构及刀具切削性能的影响。利用扫描电子显微镜、拉曼光谱吸收仪和X射线衍射仪分析了刀具表面金刚石涂层的表面形貌、组成成分和晶粒取向,并利用制备的金刚石涂层铣刀进行石材加工实验。结果表明:与2%、3%碳源浓度相比,1%碳源浓度所制备金刚石涂层的晶粒尺寸较大,微米级金刚石晶型完整;3%碳源浓度金刚石涂层表面生成了大量纳米金刚石晶粒。碳源浓度为3%的金刚石涂层铣刀的后刀面磨损量最大,而1%碳源浓度金刚石涂层铣刀的涂层与基体结合力高,铣刀后刀面磨损量最小,金刚石涂层未明显剥落,切削寿命最长。

关键词：金刚石涂层;硬质合金刀具;热丝化学气相沉积;碳源浓度;切削性能;石材;