王社权 ，陈康华，徐银超，祝昌军，谢灿强，陈响明

(1.中南大学 粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083；2.株洲钻石切削刀具股份有限公司，株洲 412000)

作为切削刀具使用的传统硬质合金存在强度(韧性)和硬度(耐磨性)之间的矛盾，科研工作者一方面通过改变硬度合金微观结构的分布特征，使材料的结构在一维、二维和三维的空间出现梯度变化，表面形成大约10～15 μm厚的缺立方相碳化物和碳氮化物韧性区，此结构具有良好的塑性和韧性，可提高硬质合金切削工具的使用性能[1−4]。另一方面，在基体结构不变化的情况下，通过表面涂层的方法，提高刀具的耐磨性能[5−7]。尹飞等[8]采用 CVD沉积工艺在梯度和均质硬质合金基体的沉积TiCN/Al2O3/TiN涂层，结果表明：基体梯度化后，由于表面韧性区的形成，涂层硬质合金在保持耐磨性的同时，抗弯强度得到了提 高，对应的抗冲击性能提高83.8%。对于PVD涂层刀具，较多的研究集中在TiN涂层的基础上进行多元化涂层[9]和多层涂层[10]改变涂层的硬度和韧性来提高刀具的寿命，但从基体角度来改善涂层刀具性能的研究较少。本文作者从研究基体的角度出发，为提高PVD刀具切削性能探寻一种新的研究方法。采用阴极弧蒸发涂层工艺在均质和梯度硬质合金基体上沉积TiN涂层，研究硬质合金基体梯度化对TiN涂层硬质合金的力学性能和切削性能带来的影响，该研究结果可为新型PVD涂层硬质合金刀具的开发应用提供参考。

1 实验

采用市售WC粉末、(W , Ti)C、( Ta,Nb)C、TiCN固溶体粉末……