(1) 

  

灰铸铁车削试验

    切削用量为：v＝300m/min，f=0.39mm/r，ap=1.0mm，干切削。图 2a、b 分别为 HU 刀片
与 AW

  

刀

    HU 刀片的耐磨性明显优于 AW 刀片。通过对干切削 5 分钟后的刀片形态进行 SEM 检查，
结果显示 HU 刀片磨损很小，而 AW 刀片磨损面相当粗糙。这是因为普通陶瓷刀片晶粒较
大，磨损主要由晶间碎裂造成；而新型陶瓷刀片不仅硬度高，而且晶界无杂质，粘结强

  

度好，磨损形式主要为穿晶碎裂。

    (2)

  

中碳钢车削试验

    切削用量为：v=200m/min，f=0.21mm/r，ap=1mm 和 1.5mm，干切削。

    当切削深度较小时 (ap=1mm)，HU 刀片耐磨性极好；当切削深度较大时(ap=1.5mm)，
切削 1 分钟后 AW 刀片破碎失效，而 HU 刀片切削 5 分钟后仍可继续使用。对磨损后的刀
片进行 SEM 检查表明，AW 刀片的磨损由破碎造成，而 HU 刀片的磨损是逐渐形成的，

  

没有明显的破碎现象。

    (3)

  

中碳钢铣削试验

    在相同切削条件下对两种刀片进行了 3 次面铣中碳的干切削试验，每次试验结果用
P(无破损)和 F(破损)表示。以某一进给量切削工件时，若达到规定的切削长度(480m)而刀
片未出现破损，则记作 P

  

，然后继续进行更大进给量的试验。

    对切削 4 分钟后的刀片进行的 SEM 检查表明，HU 刀片干铣削中碳钢时的磨损量很小，

  

磨损表面形态与车削类似。
    切削试验表明，晶粒更细、晶界更纯的新型氧化铝陶瓷刀片具有良好的抗机械冲击和

  

热冲击性能以及极高的耐磨性和抗破损能力，是用于干切削的理想刀具。

    

  

三、纳米涂层刀具

    为了改善刀具的切削性能，新的刀具涂层材料及涂覆方法层出不穷，由美国学者开发
的纳米涂层(Nanocoatings)是其中最成功的一种。这种涂层方法可采用多种涂层材料的不同
组合(如金属/金属组合、金属/陶瓷组合、陶瓷/陶瓷组合、固体润滑剂/金属组合等)，以满足
不同的功能和性能要求。设计合理的纳米涂层可使刀具的硬度和韧性显著增加，使其具有

  

优异的抗摩擦磨损及自润滑性能，十分适合用于干切削。

    1. 

  

涂层种类及性能

    由摩擦、润滑和磨损的观点看，硬质合金刀具的多层纳米涂层可分为四类：(1)硬/硬组
合 ： 碳 化 物 、 硼 化 物 、 氮 化 物 、 氧 化 物 之 间 的 组 合 ， 如
B4C/SiC、B4C/HfC、TiC/TiB2、TiN/TiB2、TiC/TiN 等。(2)硬/软组合：碳化物/金属组合，如