孙爱玲，覃伟源，刘 洋，胡西西，吴 一

(桂林理工大学材料科学与工程学院，广西 桂林 541004)

1 引言

PcBN复合片，属于陶瓷-金属陶瓷层状结构复合材料，结合了陶瓷层cBN复合陶瓷相的高硬度、高耐磨性及基底层WC-Co硬质合金的高韧性和高耐热性，作为高速切削、高效高精加工的超硬刀具被广泛应用于铁族金属加工领域[1-4]。PcBN复合片的界面结合是陶瓷层和基底层相互扩散使材料达到界面结合的效果，这种结合大多是物理结合，同时伴随着少量的化学结合。硬质合金作为基底既有很好的韧性和一定的硬度，同时又具有可焊接性，但仍存在一些问题[5]。PcBN复合片在制造或使用过程中要经受很高的温度，由于硬质合金的热膨胀系数比cBN复相陶瓷大得多，在结合界面产生失配热应力，这种界面失配残余热应力的存在引起陶瓷层与基底层的界面形成裂隙，严重时会产生分层脱落[6]。

王明智[7]将PCD直接复合在硬质合金基底上，研究分析得到中间层在Ti的合适加入量和条件下能够使PCD与硬质合金实现良好结合。顾全超[8]采用了微波烧结技术在金刚石颗粒表面镀覆上均匀、致密的钛镀层，形成金刚石-TiC-Ti的结构，与基底之间的结合性大大升高，硬度、抗弯强度等也随之升高。而Wang[9]等人的研究发现，在陶瓷的界面扩散区引入Ti使陶瓷层和金属层之间存在明显的界面，这些界面使得裂纹偏转所需的能量增加，最终表现为材料整体的抗断裂性能大幅提高。

本实验通过对阴极溅射技术在基底表层镀Ti，设计在陶瓷层与基底层间增加一层过渡层材料，形成具有耐腐蚀性、细化晶粒及热膨胀系数缓冲作用的过渡层。……