ICS25.100.99 J41 中华人民共和国国家标准 GB/T25671—2010 硬 质涂层高速钢刀具 技术条件 Highspeedsteelsmetalcuttingtoolswithhardcoating— 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。 ⅠGB/T25671—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/T7707—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 hardcoating 刀具表面涂覆一层硬度高于1800HV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Ra0.8μm。 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。 1GB/T25671—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Ra0.8μm。 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1μm。涂层厚度按JB/T7707—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29.4N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0.4W/cm2, 输出频率20kHz~40kHz的超声波冲击10min,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2.5μm时,载荷为25g;当膜层厚度 大于2.5μm时,载荷为50g。 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 ≥1800 TiCN ≥3200 铝钛基涂层TiAlN ≥3000 TiAlCN ≥2800 AlTiN ≥3500 铝铬基涂层 AlCrN ≥3200 6.6.2 涂层硬度在涂层厚度不小于2.5μm,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60HRC,试样表面粗糙度应达到Ra0.4μm。 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。 2GB/T25671—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0.2mm。 A.1.3 加载精度:±0.1N。 A.1.4 加载速率:98N/min。 A.1.5 划痕速度:16mm/min。 A.1.6 划痕时间:每次应不超过1min。 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20mm。 3GB/T25671—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60HRC。 B.2.2 试样形状:柱状,高度为15mm~25mm,直径为15mm~25mm。 B.2.3 试样表面粗糙度:Ra0.4μm。 B.3 涂层 B.3.1 试样涂层厚度:不小于2.5μm。 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。 HF1 HF2 HF3 HF4 图B.1 4GB/T25671—2010 HF5 HF6 图B.1(续) 5GB/T25671—2010