GB/T 25671-2010 硬质涂层高速钢刀具 技术条件

　　ICS 25. 100. 99 J 41

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 25671—2010

　　硬质涂层高速钢刀具 技术条件

　　High speed steelsmetalcuttingtoolswith hard coating—

　　Technicalspecifications

　　2010-12-23发布 2011-07-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 25671—2010

　　前 言

　　本标准的附录 A、附录 B均为规范性附录 。

　　本标准由中国机械工业联合会提出 。

　　本标准由全国刀具标准化技术委员会(SAC/TC91)归 口 。

　　本标准主要起草单位 :上海工具厂有限公司 、成都工具研究所 。

　　本标准主要起草人 :祝新发 、励政伟 、商宏谟 、许辉 。

　　Ⅰ

　　GB/T 25671—2010

　　硬质涂层高速钢刀具 技术条件

　　1 范围

　　本标准规定了硬质涂层高速钢刀具的涂层前刀具(基体)的技术要求 、涂层后刀具的技术要求以及标志和包装等基本要求 。

　　本标准适用于硬质涂层(以下简称 “涂层 ”)高速钢刀具 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 ,凡是注日期的引用文件 ,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准 ,然而 ,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本使用于本标准 。

　　JB/T 7707—1995 离子镀硬膜厚度试验方法 球磨法

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本标准 。

　　3. 1

　　硬质涂层 hard coating

　　刀具表面涂覆一层硬度高于 1 800 HV 的膜层 ,提高刀具耐磨性的涂层 。

　　4 涂层的分类和常用涂层元素表达式

　　4. 1 高速钢刀具涂层采用物理气相沉积(PVD) 方法制作 , 一般可分为钛基 、铝钛基 、铝铬基三种 。 常用涂层元素表达式见表 1。

　　4. 2 高速钢刀具应根据刀具的品种 、被加工材料和切削参数等要求选择适合的涂层 。

　　5 涂层前刀具(基体)的技术要求

　　5. 1 外观

　　5. 1. 1 涂层前刀具应未经任何表面处理 ,且无磁性和锈迹 。

　　5. 1. 2 需要涂层的工作部分不应有崩刃 、毛刺 、裂纹和磨削烧伤等影响使用性能的缺陷 。

　　5. 1. 3 刀具没有螺钉固定或压力固定部分 。

　　5. 2 表面粗糙度

　　需涂层的工作表面粗糙度的上限值为 Ra0. 8 μm。

　　5. 3 尺寸和公差

　　刀具需涂层部分的尺寸及偏差和形位公差应考虑涂层厚度的影响 。

　　5. 4 硬度

　　涂层前刀具的硬度应符合相应产品标准的规定 。

　　6 涂层后刀具的技术要求

　　6. 1 外观

　　6. 1. 1 涂层后刀具工作部分不应有崩刃 、裂纹 、磁性 、锈迹和弧斑等影响使用性能的缺陷 。

　　6. 1. 2 涂层色泽应具有一致性 。

　　1

　　GB/T 25671—2010

　　6. 1. 3 涂层表面的膜层应完整 ,未涂层部分不应有氧化膜 。

　　6. 1. 4 涂层与未涂层处分界线应清晰分明 。

　　6. 2 表面粗糙度

　　涂层工作表面粗糙度的上限值为 Ra0. 8 μm。

　　6. 3 尺寸和公差

　　涂层刀具的尺寸及偏差和形位公差应符合相应产品标准规定 。

　　6. 4 涂层厚度

　　涂层厚度应大于等于 1 μm。涂层厚度按 JB/T 7707—1995的规定进行检验 。

　　6. 5 涂层结合强度

　　6. 5. 1 采用划痕法检验时 ,用划痕机检验 ,在试验载荷为 29. 4 N 时 ,膜层不应出现被划透露出基体的现象 。其检验方法见附录 A。

　　6. 5. 2 采用压痕法进行检测时 ,其检验方法见附录 B,涂层效果应达到图 B. 1 中 HF4。

　　6. 5. 3 采用超声波振荡法检验时 ,应将刀具置于金属清洗剂水溶液或去离子水中 ,用功率密度 0. 4 W/cm2 ,输出频率 20 kHz~40 kHz的超声波冲击 10 min,涂层应无脱落现象 。

　　6. 6 硬度

　　6. 6. 1 用显维硬度计进行膜层硬度检测 。 当膜层厚度小于等于 2. 5 μm 时 , 载荷为 25 g;当膜层厚度大于 2. 5 μm 时 ,载荷为 50 g。

　　钛基 、铝钛基 、铝铬基涂层的显维硬度值规定见表 1。

　　表 1 钛基、铝钛基、铝铬基涂层显维硬度值

　　涂层类别

　　常用涂层元素表达式

　　显维硬度HV

　　钛基涂层

　　TiN

　　≥1 800

　　TiCN

　　≥3 200

　　铝钛基涂层

　　TiAlN

　　≥3 000

　　TiAlCN

　　≥2 800

　　AlTiN

　　≥3 500

　　铝铬基涂层

　　AlCrN

　　≥3 200

　　6. 6. 2 涂层硬度在涂层厚度不小于 2. 5 μm ,且与刀具同炉涂层处理的高速钢平面试样上检验 。 高速钢试样基体硬度大于 60 HRC,试样表面粗糙度应达到 Ra0. 4 μm。

　　7 标志

　　标志和包装除应符合相应产品标准规定外 ,包装盒标志增加本标准编号 ,产品名称前增加涂层元素表达式或代号 。

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　　GB/T 25671—2010

　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　涂层结合强度检验方法— 划痕法

　　A. 1 检验条件

　　A. 1. 1 仪器 :WS-88型自动划痕试验机或其他同类设备 。

　　A. 1. 2 压头 :金刚石 ,锥角 120°,尖端半径为 0. 2 mm。

　　A. 1. 3 加载精度 : ±0. 1 N。

　　A. 1. 4 加载速率 :98N/min。

　　A. 1. 5 划痕速度 :16 mm/min。

　　A. 1. 6 划痕时间 :每次应不超过 1 min。

　　A. 1. 7 划痕次数 :不少于三次 。

　　A. 2 试样

　　A. 2. 1 试样涂层厚度 :与同炉涂层处理刀具的涂层厚度相同 。

　　A. 2. 2 试样长度 :大于 20 mm。

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　　GB/T 25671—2010

　　附 录 B

　　(规范性附录)

　　涂层结合强度检验方法— 压痕法

　　B. 1 检验条件

　　B. 1. 1 仪器 :洛氏硬度计 、金相显微镜 。

　　B. 1. 2 载荷 :150kg,倍率 :100× 。

　　B. 2 试样

　　B. 2. 1 试样基体硬度 :不小于 60 HRC。

　　B. 2. 2 试样形状 :柱状 ,高度为 15 mm~ 25 mm ,直径为 15 mm~ 25 mm。

　　B. 2. 3 试样表面粗糙度 :Ra0. 4 μm。

　　B. 3 涂层

　　B. 3. 1 试样涂层厚度 :不小于 2. 5 μm。

　　B. 3. 2 涂层结合强度判断标准按图 B. 1 中 HF1~ HF6所示 。其中 : HF1、HF2级表示涂层结合力好 ; HF3、HF4表示涂层结合力合格;HF5、HF6表示涂层结合力差 。

　　4

　　HF1

　　HF3

　　

　　HF2

　　HF4

　　图 B. 1

　　GB/T 25671—2010

　　HF5 HF6

　　图 B. 1 (续)

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