ZrN硬質合金塗層刀具除具有耐腐蝕、耐高溫、耐磨損性能之外，還具有良好的力學性能和導電性能，美觀的金黃色外表等優點。ZrN塗層已廣泛應用於電子電路中的電接觸層、珠寶業中的裝飾層和機械摩擦中的減摩層等，但在刀具塗層的應用還不常見。隨著製造技術的進步，機械加工不斷向高精化、高速化方向發展，因此對切削刀具在強度、耐高溫、耐磨損和使用壽命等方面的性能要求也不斷提高。對刀具進行塗層處理是提高刀具性能的重要手段之一。由於塗層處理可以提高加工效率和精度、延長刀具使用壽命、降低加工成本，因此，硬質合金塗層刀具在金屬切削加工中的應用越來越廣泛。更多資訊，請訪問：硬質合金刀具。 常用硬質合金塗層刀具的塗層材料有碳化物、氮化物、氧化物、硼化物和硫化物等，近年來還發展了聚晶金剛石、立方氮化硼等。塗層結構也已由最初的TiC和TiN單塗層發展到複合多塗層，如TiC/TiCN/TiN、TiC/Al2O3和TiC/Al2O3/TiN等複合塗層。TiC和TiN單塗層製備簡單，但在應用中也逐漸暴露了一些問題，如耐蝕性差、高溫硬度低等。 採用中頻磁控濺射和電弧離子鍍相結合的多功能PVD塗層製備方法有利於得到較高緻密度、較好附著強度、耐久性強的硬質合金塗層刀具，具有離化率高及沉積速度快等優點，已在生產中得到廣泛的應用。為了提高刀具的性能，在某些應用方面取代TiC和TiN硬質合金塗層刀具，作者採用中頻磁控濺射和電弧離子鍍相結合的方法，在最常用的、與ZrN最匹配的硬質合金上製備ZrN單塗層和複合ZrN塗層，並通過切削試驗研究了硬質合金塗層刀具的切削性能。更多資訊，請訪問：http://www.tungsten-carbide.com.cn/Chinese/carbide-cutting-tools.html。

ZrN/TiN/Zr、ZrN/Zr和ZrN硬質合金塗層刀具的顯微硬度都比基體YT15硬質合金刀片(16.5GPa)還要高，無過渡層的塗層硬度最高，為28.0GPa，複合塗層硬度卻略有降低。在基體材料相同的條件下，有鋯過渡層的ZrN塗層厚度最大，有鋯過渡層的ZrN/TiN複合塗層厚度最小。這是因為在沉積過程中，鈦離子和鋯離子相互碰撞，導致沉積速度降低，所以，在相同的沉積時間內，塗層厚度最小。無過渡層的塗層的介面結合力低於有過渡層塗層的，ZrN/TiN/Zr塗層的結合力最高，無過渡層的ZrN塗層的結合力最低。這是由於過渡層鋯和複合塗層TiN與YT15基體和ZrN塗層之間發生離子擴散，減小了塗層與基體之間的殘餘熱應力，從而提高了塗層的結合力。更多資訊，請訪問：硬質合金刀具。硬質合金塗層刀具塗層的硬度和厚度對刀具的耐磨性起著很大的影響，其硬度越高，耐磨性相對也越高。但是硬度高了，塗層的裂紋敏感度也增大。塗層過薄，不能保護基體材料，耐磨性相對差些；塗層太厚，因塗層與基體材料間的熱膨脹係數的差別而產生的殘餘應力就大，過大的殘餘應力會導致裂紋產生，從而使材料的強度降低。因此，塗層厚度應適宜。塗層的介面結合力大表明塗層與刀具材料的匹配度好，結合強度也大，刀具的使用壽命長。刀具材料與塗層材料匹配度越好，其熱膨脹係數越接近，刀具就會有高的導熱性能和耐熱性。更多資訊，請訪問：http://www.tungsten-carbide.com.cn/Chinese/carbide-cutting-tools.html

採用不同材料製作而成的YT15硬質合金塗層刀具的主切削力隨切削速度的變化較小，當同切削速度保持相同時，ZrN/Zr硬質合金塗層刀具的主切削力最小。隨切削速度的增加呈現先上升後下降的趨勢，在速度為178m/min附近達到最大值96N。ZrN硬質合金塗層刀具的主切削力略低於無硬質合金塗層刀具的；ZrN/TiN/Zr硬質合金塗層刀具的主切削力在低速階段稍高於無硬質合金塗層刀具的，當速度增大到253m/min後，主切削力低於無硬質合金塗層刀具的。不同硬質合金塗層刀具的徑向切削力隨切削速度的增加呈現上升趨勢。更多資訊，請訪問：硬質合金刀具。 在相同切削速度下，ZrN/Zr硬質合金塗層刀具的徑向切削力最小，ZrN硬質合金塗層刀具的徑向切削力略低於無硬質合金塗層刀具的，ZrN/TiN/Zr硬質合金塗層刀具的徑向切削力略高於無硬質合金塗層刀具的。各刀具軸向切削力隨切削速度的變化也不是很大，呈現微增長的趨勢，ZrN/Zr硬質合金塗層刀具的軸向切削力最小，其他幾種刀具的軸向切削力相差不大。 硬質合金塗層刀具後刀面的磨損量比無硬質合金塗層刀具顯著減小。無硬質合金塗層刀具在切削距離超過2000m之後，磨損明顯加劇，後刀面磨損量急劇增大，並很快超過0.3mm。ZrN/Zr硬質合金塗層刀具的初期磨損量很小，中期磨損比較均勻，在切削距離為3800m時，後刀面磨損量為0.29mm。ZrN硬質合金塗層刀具的初期磨損量稍大，但中期磨損比較穩定，在切削距離為1800m時，後刀面磨損量為0.23mm，隨著切削的進行，當切削距離達到3400m時，後刀面磨損量超過0.3mm。ZrN/TiN/Zr硬質合金塗層刀具的初期磨損量較小，在切削距離為2600m時，後刀面磨損量為0.255mm，後刀面磨損速度加快。從上述比較可得出ZrN/Zr硬質合金塗層刀具的耐磨損性能最好。更多資訊，請訪問：http://www.tungsten-carbide.com.cn/Chinese/carbide-cutting-tools.html

硬質合金塗層刀具的製備方法多種多樣，常用的方法有氣相沉積、熱噴塗、化學熱處理、熱反應擴散沉積和溶膠凝膠五種。最常用的製備是方法氣相沉積，因為製備塗層品質好，己經逐步成為刀具塗層製備方法的主導，氣相沉積技術分為化學氣相沉積(chemicalvapordeposition，CVD)和物理氣相沉積(physicalvapordeposition，PVD)。化學氣相沉積(CVD)屬於原子沉積類，是利用氣態的先驅反應物通過原子、分子間化學反應的途徑生成固態塗層的技術。更多資訊，請訪問：硬質合金刀具。硬質合金塗層刀具的製備方法-氣相沉積中的化學氣相沉積CVD的過程大多在相對較高的壓力和較高的沉積溫度環境下進行，因為較高的壓力有助於提高塗層的沉積速率，較高的沉積溫度可保證化學反應的順利進行。 硬質合金塗層刀具的化學氣相沉積塗層技術不斷發展，改進了基體材料和塗層工藝，使用多種和多層塗層材料，出現了第二代、第三代直至第五代、第六代塗層刀具產品。 化學氣相沉積塗層工藝溫度約為1000℃，結合力可靠，但也帶來了一些性能上的缺陷，如刀具切削刃需經過鈍化預處理，刀具表面易出現殘餘拉應力，且不能用於高速鋼刀具表面塗層；另外CVD技術的沉積溫度太高，超過了許多材料的熱處理溫度，在這樣高的沉積溫度下，鍍層和硬質合金基體材料都面臨著晶粒長大和失碳問題，從而產生一種或幾種複式碳化物，即所謂的η相，且通常生成在塗層和基體的介面特別是刃口上。這種η相很脆，降低硬質合金的抗彎強度，同時增大刃口的脆性，從而導致刀刃在使用過程中過早損壞。更多資訊，請訪問：http://www.tungsten-carbide.com.cn/Chinese/carbide-cutting-tools.html

硬質合金塗層刀具冷處理增大了刀具的過冷度，從而使得硬質合金中鈷的相變自由能差增大，增大了相變驅動力，從而減小刀具在切削過程中的磨料磨損和擴散磨損。在硬質合金塗層刀具中，刀具基體的粘結相Co的成分和性質對硬質合金塗層刀具的強度和變形特性起著至關重要的作用。如果想要改變這種成分和合金的特性，具有兩種方法，一種是熱處理，另外一種就是對刀具進行冷處理。因為表層的塗層材料的硬度和耐磨性較高，塗層硬質合金允許採用較高的切削速度，從而提高了加工效率；或能在同樣的切削速度下大幅度地提高刀具耐用度。更多資訊，請訪問：硬質合金刀具。 WC的熱膨脹係數比Co小3倍多，粘結相是硬質合金塗層到具的主要破壞相，存在于Co相中的很大熱應力是不利的因素。深冷處理能夠使得WC-Co系硬質合金獲得較理想的表面殘餘應力值。對比YW1硬質合金刀具經過冷處理和未處理的表面殘餘應力值，結果發現，殘餘應力值由未處理的4858.665MPa降為4192.297MPa。更多資訊，請訪問：http://www.tungsten-carbide.com.cn/Chinese/carbide-cutting-tools.html

硬質合金塗層刀具熱處理能夠吸收一部分的應變能，緩和鬆弛應力，協調各種相應變狀態。硬質合金塗層刀具的熱數量由於是在電弧離子鍍過程中，基體溫度在200~400℃之間，由於溫度較低，塗層材料沉積在基體表面驟然冷卻，塗層材料由於熱膨脹係數的差別有不同的熱收縮傾向，從而在塗層各晶粒之間產生熱應力。熱應力的存在加快了硬質合金塗層刀具在機械切削過程中的失效。鋼基CVD-TiN塗層的熱處理，塗層經1030℃淬火+250℃回火後，TiN塗層的顯微硬度有所提高，塗層的晶體結構更趨於完整，其晶面間距也更接近TiN晶面間距的標準值，同時塗層的緻密性有所增加，與基體的結合強度良好。更多資訊，請訪問：硬質合金刀具。 硬質合金塗層刀具的後處理是在刀具塗層完畢之後採取措施對硬質合金塗層刀具進行相應處理從而增加塗層壽命。但是由於目前對刀具塗層的後處理沒有受到重視，有些也只是進行簡單的浸油防銹處理。國外對後處理技術研究比較早，但一直持保密態度。硬質合金塗層刀具的後處理工藝包括塗層刀具熱處理，深冷處理和磁化處理。三種處理方法雖然有所差別，但是都是為了減小塗層刀具內部的應力並使其重新分佈，增強刀刃的抗崩刃能力，從而提高硬質合金塗層刀具的使用壽命。更多資訊，請訪問：http://www.tungsten-carbide.com.cn/Chinese/carbide-cutting-tools.html

具有4個齒數、柄部形式為直柄、銑刀頭部為平頭的硬質合金立銑刀通常叫做四刃直柄平頭硬質合金立銑刀，它的型號是MG - 4EA45M型的硬質合金立銑刀。MG - 4EA35M型四刃直柄平頭硬質合金立銑刀的長度系列為M - 標準系列，端刃形式為兩刃過中心。硬質合金四齒銑刀中心銑削，圓柱平頭立銑刀刀尖為0.1× 45°，螺旋角為45°，MG - 4EA35M型四刃直柄平頭硬質合金立銑刀可以用於對HRC≤50(HB 460)的鋼、不銹鋼、鑄鐵等進行加工。更多資訊，請訪問：硬質合金刀具。 MG - 4EA35M型四刃直柄平頭硬質合金立銑刀示意圖： 下表是MG - 4EA35M型四刃直柄平頭硬質合金立銑刀各種型號對應的規格尺寸： 更多資訊，請訪問：http://www.tungsten-carbide.com.cn/Chinese/carbide-cutting-tools.html

四刃直柄球頭硬質合金立銑刀是一種具有4個齒數、柄部形式為直柄、銑刀頭部為球頭的硬質合金立銑刀。通用型四刃直柄球頭硬質合金立銑刀的牌號有MG-4BA35M、MG-4BA30M、MG-4BA30L和MG-4BA30X四種。MG-4EA35M和MG-4BA30M的長度系列為M-標準系列，而MG-4BA30L和MG-4BA30X的長度系列分別為L-長系列和X-加長系列，它們的其端刃形式都是四刃過中心。MG-4EA35M型立銑刀的螺旋角為35°，MG-4BA30M、MG-4BA30L和MG-4BA30X的螺旋角為30°。四刃直柄球頭硬質合金立銑刀用途廣泛，適合對HRC≤50(HB460)的鋼、不銹鋼、鑄鐵等進行銑削加工。更多資訊，請訪問：硬質合金刀具。 四刃直柄球頭硬質合金立銑刀示意圖： MG-4BA35M型四刃直柄球頭硬質合金立銑刀各種型號對應的規格尺寸： MG-4BA30M型四刃直柄球頭硬質合金立銑刀各種型號對應的規格尺寸： 更多資訊，請訪問：http://www.tungsten-carbide.com.cn/Chinese/carbide-cutting-tools.html

具有4個齒數、柄部形式為直柄、銑刀頭部為球頭或者平頭的硬質合金立銑刀叫做四刃直柄型硬質合金立銑刀。四刃直柄硬質合金立銑刀按其用途可以分為經濟型立銑刀和通用型立銑刀兩類。四刃直柄型硬質合金立銑刀的牌號有ME-4EA30S和ME-4EA30M兩種。ME-4EA30M四刃直柄型硬質合金立銑刀的長度系列為M-標準系列，而ME-4EA30S型立銑刀的長度系列則是S-短系列，端刃形式均為兩刃過中心，螺旋角都是30°。四刃直柄型硬質合金立銑刀適用於HRC≤40的鋼、不銹鋼、鑄鐵。更多資訊，請訪問：硬質合金刀具。 四刃直柄型硬質合金立銑刀的示意圖： ME-4EA30S四刃直柄型硬質合金立銑刀各種型號對應的規格尺寸： E-4EA30M四刃直柄型硬質合金立銑刀各種型號對應的規格尺寸： 更多資訊，請訪問：http://www.tungsten-carbide.com.cn/Chinese/carbide-cutting-tools.html

具有5、6、8等多個齒數、柄部形式為直柄、銑刀頭部為球頭或者平頭的硬質合金立銑刀叫做多刃直柄硬質合金立銑刀，按照用途劃分又分為通用型和經濟型兩種。通用多刃直柄硬質合金立銑刀的牌號有MG-MEA40M和MG-MEA40L等。多刃直柄硬質合金立銑刀的長度系列有M-標準系列和L-長系列兩種，其端刃形式為不過中心，螺旋角為40°。通用多刃直柄硬質合金立銑刀適合用於對HRC≤50(HB460)的鋼、不銹鋼、鑄鐵等進行銑削加工。更多資訊，請訪問：硬質合金刀具。 通用多刃直柄硬質合金立銑刀的示意圖： MG-MEA40M和MG-MEA40L通用多刃直柄硬質合金立銑刀各種型號對應的規格尺寸： 更多資訊，請訪問：http://www.tungsten-carbide.com.cn/Chinese/carbide-cutting-tools.html