硬质合金涂层刀具研究的新进展

第２１卷第２期　２００６年４月　Ｃｈｉｎａ　Ｔｕｎｇｓｔｅｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　中圈钨毋　ＶＯ１．２１．ＮＯ．２　Ａｐｒ．２００６　文章编号：１　００９～０６２２（２００６）０２—００３３—０４　硬质合金涂层刀具研究的新进展　谢宏１，２，肖逸锋１．３，贺跃辉　，丰　平　３．湘潭大学机械工程学院，湖南湘潭４１１１０５）　（１．中南大学粉末冶金国家重点实验室，湖南长沙４１００８３；２．株洲钻石切削刀具股份有限公司，湖南株洲４１２００７；　摘　要：随着现代机械加工工业朝着高精度、高速切削、干式切削技术以及降低成本等方向发展，人们对硬质合金　刀具提出了更高的要求。涂层硬质合金具有高硬度和优良的耐磨性，延长了刀具的寿命，这是切削刀具发展的又一　次。本文综述了目前国内外硬质合金涂层刀具在涂层方法、涂层种类和涂层基体等方面的新进展。　关键词：硬质合金；刀具；涂层；进展　中图分类号：ＴＦ１２５－３：ＴＧ７１　文献标识码：Ａ　０前　言　随着现代机械加工工业朝着高精度、高速切削、　层方法、涂层种类和涂层基体等方面的新进展。　１涂层方法　目前刀具涂层的方法仍以化学气相沉积法　（ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｖａｐｏｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，　ＨＴＣＶＤ，一般简称ＣＶＤ）和物理气相沉积法（ｐｈｙｓｉ～　干式切削技术以及降低成本等方向发展，人们对硬　质合金刀具提出了越来越高的要求。　在切削加工中，刀具性能对切削加工的效率、精　度、表面质量有着决定性的影响。刀具性能的两个关　键指标——硬度和强度，它们之间总存在着矛盾：硬　度高的材料强度低，而提高强度往往是以硬度的降　ｃａｌ　ｖａｐｏｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＰＶＤ）为主流，这两种方法比较　突出的问题是涂层与基体间的结合强度低，涂层容　易剥落，这样就使涂层不能做得太厚，一旦涂层被磨　掉，刀具就会迅速磨损。近年来，一些新的涂层方法　出现了，如等离子辅助化学气相沉积（ｐｌａｓｍａ—ａｓｓｉｓｔ—　ｅｄ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｖａｐｏｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＰＡＣＶＤ）、中温化学气　相沉积（ｍｏｄｅｒａｔｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｖａｐｏｒ　ｄｅｐｏ—　低为代价。为了解决硬质合金材料中存在的这种矛　盾，以便更好地利用这种材料并且提高其使用性能，　比较有效的一种方法是采用各种涂层技术在硬质合　金基体上涂上一层或者多层高硬度和高耐磨损性能　的材卡斗【　－２］。　ｓｉｔｉｏｎ，ＭＴＣＶＤ）、溶胶一凝胶【３］（Ｓｏｌ—Ｇｅ１）、高速氧一燃　气热喷涂ｔ４－￣（ｈｉｇｈ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ｏｘｙ－ｆｕｅｌ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｓｐｒａｙｉｎｇ．　ＨＶＯＦ）、真空阴极电弧沉积ｔ６３（ｖａｃｕｕｍ　ｃａｔｈｏｄｉｃ　ａｒｃ　在刀具基体上涂覆一层或多层硬度高、耐磨性　好的金属或非金属化合物薄膜（如ＴｉＣ，ＴｉＮ，Ａ１　Ｏ，　等）的涂层刀具，结合了基体高强度、高韧性和涂层　高硬度、高耐磨性的优点，降低了刀具与工件之间的　摩擦系数，提高了刀具的耐磨性而不降低基体的韧　性。因此，涂层硬质合金具有高硬度和优良的耐磨　性，延长了刀具的寿命，这是切削刀具发展的又一次　。　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＶＣＡＤ）等方法。下面对其中几种新方法　进行简单的介绍。　１．１　ＰＡＣＶＤ法　由于ＨＴＣＶＤ涂层和ＰＶＤ涂层都存在一定的　缺陷，近年来，国外采用ＨＴＣＶＤ涂层和ＰＶＤ涂层　相结合的技术，开发出了ＰＡＣＶＤ涂层。我国　本文综述了目前国内外硬质合金涂层刀具在涂　收稿日期：２００６—０１—１９　基金项目：国家自然科学基金专项基金资助项目（５０３２３００８）　作者简介：谢宏（１９６８－），男，中南大学工程硕士研究生，株洲钻石切削刀具股份有限公司高级工程师，主要从事硬质合金刀具开发和生产　工作。　维普资讯 http://www.cqvip.com

３４　中圈钨　第２ｌ卷　ＰＡＣＶＤ技术的研究始于上世纪９Ｏ年代初，如今在　涂层刀具领域的应用还不十分广泛。　ＰＡＣＶＤ法利用等离子体来促进化学反应。可把　方法中存在的形成柱状晶体组织的问题：涂层和界　面无明显物理缺陷。也没有生成弱化相；Ｗ、Ｔｉ、Ａ１元　素均无明显扩散。但Ｃｏ元素有明显的扩散现象，这　涂覆温度降至６００　ｏＣ以下。使硬质合金基体与涂层　材料之间不会产生扩散、相变或交换反应。可保持刀　片原有的强韧性ｔＴ／。这种方法对涂覆金刚石和立方　氮化硼超硬涂层特别有效。目前。ＰＡＣＶＤ法涂覆温　度已可降至１８０～２００　ｏＣ。这样低温的工艺已不致影　将提高界面的结合强度；Ｓｏｌ—Ｇｅｌ法制得的涂层刀具　磨损寿命比未涂层刀具提高一倍左右。该法是一种　值得进一步研究的有潜力的刀具涂层方法。　２涂层种类　响焊接部位的性能。因此可将其用来涂覆焊接式的　硬质合金刀具。据报道。日本三菱公司在焊接式的硬　质合金钻头上采用了ＰＡＣＶＤ法．结果加工钢材时　的钻头寿命可比高速钢钻头的寿命长１Ｏ倍。效率提　高５倍　１．２　ＭＴＣＶＤ法　ＭＴＣＶＤ工艺技术．在２Ｏ世纪８Ｏ年代中期就　已问世　但直到２Ｏ世纪９Ｏ年代末期。ＭＴＣＶＤ才引　起广泛的重视，并得到迅速推广应用。　ＭＴＣＶＤ涂层的机理与ＨＴＣＶＤ涂层的机理相　同，只是前者的涂层温度比后者的涂层温度低一些。　ＭＴＣＶＤ涂层的涂层温度一般为７００～９００　【８Ｉ。与采　用ＨＴＣＶＤ沉积的Ｔｉ（ＣＮ）相比，用这种新工艺沉积　的Ｔｉ（ＣＮ）涂层更致密、厚度更厚（８～１Ｏ　ｍ）并呈柱　状结晶：涂层具有更高的耐磨损性能、抗热震性能和　较高的韧性。　ＭＴＣＶＤ涂层具有沉积速度快、涂层厚、对于形　体复杂的工件涂层均匀、涂层附着力高和涂层内部　残余应力小等优点。易于工业化。我国对ＭＴＣＶＤ涂　层技术的研究才起步　。开展对ＭＴＣＶＤ涂层新技术　的研究和应用工作。可望有效地解决在高速切削、断　续重切削和干切削等机械加工领域中刀具使用寿命　低的难题。对满足生产需要、填补国内空白具有非常　重要的意义。　１．３　Ｓｏｌ—Ｇｅｌ法　Ｓｏｌ—Ｇｅｌ法作为一种化学合成方法，具有设备简　单，制备温度低、材料组织均匀、工艺易于控制。制　品纯度和均匀度高的优点，在制备涂层方面有很大　的优越性。　文献［３１采用Ｓｏｌ—Ｇｅｌ法在硬质合金刀片表面制　得表面完整、结构致密的　—Ａ１　Ｏ，涂层。该凝胶涂层　有很强的烧结活性。在１　２００　ｏＣ即可形成较致密的　—Ａ１　Ｏ，组织；涂层中的　—Ａ１　Ｏ，结晶和相转变完　全。结晶无明显的择优取向。没有一般ＣＶＤ和ＰＶＤ　从２Ｏ世纪７Ｏ年代至今。涂层材料已从单一涂　层（ＴｉＣ、ＴｉＮ）经历了ＴｉＣ—Ａｌ　Ｏ，一ＴｉＮ多层涂层和　ＴｉＣＮ、ＴｉＡ１Ｎ、Ａ１ＴｉＮ等多元复合涂层发展阶段，发展　到了ＴｉＮ／ＮｂＮ、ＴｉＮ／ＣＮ等多元复合薄膜纳米涂层　材料。近几年还出现了金刚石涂层、立方氮化硼　（ＣＢＮ）涂层、软涂层（ＭｏＳ　、ＷＳ　）以及硬软组合涂层，　使涂层刀具切削性能大大提高了一步。　２．１单层涂层材料　硬质涂层材料中．ＴｉＮ涂层工艺最成熟，应用最　广泛，涂层呈金黄色，其耐氧化性能较差，使用温度　达５００￣Ｃ时，涂层膜明显氧化烧蚀。且硬度也明显降　低。ＴｉＣ涂层显微硬度高于ＴｉＮ，耐磨性能较好。与　基体附着结合牢固，故多用于多涂层的底层材料。　ＴｉＣＮ涂层可降低涂层内应力、提高涂层的韧性、增　加涂层厚度、阻止裂纹扩散，从而减少刀具崩刃。且　ＴｉＣＮ涂层硬度较高，可提高涂层刀具的耐磨性能。　ＴｉＡ１Ｎ、ＣｒＣ和ＣｒＮ是近年来开发的硬质涂层新　材料。ＴｉＡ１Ｎ涂层化学稳定性好、抗氧化磨损能力　强。切削高合金钢、不锈钢、钛合金及Ｎｉ基高温合金　时比ＴｉＮ涂层刀具提高使用寿命３～４倍。另外。在　ＴｉＡ１Ｎ涂层中Ａｌ浓度较高时。切削时表面会生成很　薄的非晶态Ａ１　Ｏ　惰性保护膜，可更有效地用于高　速切削。例如，美国Ｋｅｎｎａｍｅｔａｌ公司推出的Ｈ７刀　片，系ＴｉＡ１Ｎ涂层，是专为高速铣削合金钢、高合金　钢和不锈钢等高性能材料而设计的。ＣｒＣ和ＣｒＮ是　一种无钛涂层，适于切削钛和钛合金、铝以及其他　软材料。　金刚石涂层刀具则是直接在刀头表面沉积一层　厚度２Ｏ　ｍ的金刚石薄膜，其制备工艺简单，成本　较低，而且可以做成各种复杂的几何形状。通过改进　涂层方法和涂层的粘结，已生产出金刚石涂层硬质　合金刀具．并在加工非铁及非金属材料方面起着重　要的作用。最近金刚石涂层刀具已在工业上得到应　用。金刚石涂层刀具将是刀具市场发展方向之一。　立方氮化硼（ＣＢＮ）是氮化硼的高温高压相。显　维普资讯 http://www.cqvip.com

第２期　谢宏，等：硬质合金涂层刀具研究的新进展　３５　微硬度达６０ＧＰａ，其结构类似于金刚石，但ＣＢＮ对　于热铁、热钢和氧化环境具有化学惰性，在氧化时，　以提高机械加工的效率和水平——前者能大大改善　刀具的切入性能，并防止积屑瘤的产生：后者切入时　形成一薄层氧化硼．此氧化物层给涂层提供了化学　稳定性，因此它在加工灰铸铁和高温合金时具有明　显的优越性。目前的研究结果表明，在合成ＣＢＮ相、　对硬质合金基体的良好粘结和合适的显微硬度等方　面已取得一定的进展．但沉积在硬质合金基体上的　立方氮化硼膜厚最大仅为０．２～０．５　ｍ，若想达到商　品化，则必须采用可靠的技术来沉积高纯的、经济的　ＣＢＮ薄膜，其膜厚应在３－５１￣ｍ，并在实际金属切削　摩擦系数虽比ＭｏＳ　涂层稍高，但它的抗磨损性能较　好。例如．采用一种ＴｉＡ１Ｎ＋ＭｏＳ　软涂层的硬质合金　钻头干钻削灰铸铁发动机缸体上的深孔，刀具寿命　高达１　６００　ｍｉｎ，而只涂ＴｉＮ或ＴｉＣＮ涂层的钻头，其　寿命分别为１９．６　ｍｉｎ和４４　ｍｉｎ［１２】。　２．２多层涂层硬质合金　随着高速切削、干式切削等机械加工技术的进　步，单层涂层已不能满足对刀具涂层日益苛刻的工　作要求。采用形成多层结构的方法，可在充分利用上　述单层涂层原有优良综合力学性能优势的条件下．　加工中证实其效果。这种材料可用于加工当今７５％　的被加工材料．硬质合金涂层刀具突破性的发展潜　力在于此　。　除上述各种硬质涂层材料外，还开发了ＭｏＳ　基　的软涂层材料及ＷＣ／Ｃ“中硬”型滑性涂层材料。　ＭｏＳ　为环型的六方叠堆层状结构，层间的键力为分　进一步提高其硬度、韧性和高温抗氧化性能，是目前　提高刀具涂层切削性能的重要技术措施［１３－１４】。例如，　在ＴｉＮ涂层中插入更高硬度的材料（如Ｔｉ（ＣＮ）层）　所形成的多层结构涂层，可以在保持ＴｉＮ涂层原有　与基体良好界面结合和较高抗氧化性的情况下提高　子键，该层易被剪切。这种结构特性，使得ＭｏＳ　具有　优异的摩擦学性能．如低的摩擦系数、高抗磨性和大　极压性｝ｌ】１。把软相ＭｏＳ２＂涂”在硬相材料上，特别是　“涂”在ＴｉＮ、ＴｉＣＮ或ＣｒＣＮ硬相上可以制成高效能　涂层的硬度和韧性，也是一种提高涂层性能的有效　方法。图１是单层涂层硬质合金到多层涂层硬质合　金界面结构的转变。　的机械加工工具，如切削刀具、钻孔孔具、压纹模具，　图１　单层涂层硬质合金到多层涂层硬质合金界面结构的转变∞　（ａ）单层涂层材料界面结构；（ｂ）三层涂层材料界面结构；（ｃ）多层涂层材料界面结构　此外，还在基体表面进行了多层纳米涂层，即金　属Ａ１Ｎ层与金属氮化物和（或）金属Ａ１ＣＮ层交替涂　覆形成的纳米多层涂层．各涂层厚度约为１００　ｎｍ。　涂层包括粘结层和外层．粘结层各层的涂层厚度从　基体表面向内逐层增加，外层各层的涂层厚度则大　致相等。　维普资讯 http://www.cqvip.com

３６　中圈钨毋　进一步得到提高。　第２１卷　３涂层硬质合金基体　涂层与合金基体之间的结合强度是制约涂层刀　但是，采用涂层方法仍未能根本解决硬质合金　基体材料韧性和抗冲击性较差的问题．涂层与基体　具使用寿命的关键因素．涂层必须与合适的基体相　结合才能达到预期的性能。比如说，具有较高红硬性　的结合强度依然是进一步研究的要点。　参考文献：　［１］　Ｋｏｎｙａｓｈｉｎ　Ｉ　Ｙ．Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｉｎ　ｒｅｈａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｓｅｒｖｉｃｅ—　ａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃｅｍｅｎｔｅｄ　ｃａｒｂｉｄｅ　ｗｉｔｈ　ｗｅａｒ—ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｃｏａｔｉｎｇｓ　的耐磨基体通常为细晶低钴的碳化钨基合金，并通　常加入少量的ＴｉＣ、ＴａＣ和ＮｂＣ，使基体具有更高的　抗变形能力：粗晶、高钴合金和通过热处理或添加　钌、锆以改善粘结相性能的合金也具有较高的韧性。　必须注意到．由于不同材料的热膨胀系数不同．　涂层冷却过程中可能因热应力而产生裂纹［１６　７］。由　于涂层材料的脆性，通常裂纹更容易在涂层表面产　生并向基体中扩展。为了尽可能防止由于裂纹扩展　而导致的材料失效．并有利于获得高性能的硬质合　金切削工具材料，可对基体进行梯度处理，形成如图　２所示的结构．使涂层基体表面区域形成缺立方相　图２梯度结构硬质合金涂层基体界面结构［１５３　碳化物和碳氮化物的韧性区域，此区域的粘结剂含　量高于涂层基体的名义粘结剂含量；当涂层中形成　的裂纹扩展到该区域时，由于其良好的韧性，可以　吸收裂纹扩展的能量，因而能够有效地阻止裂纹向　合金内部扩展，提高硬质合金切削工具的使用性能【】　１９１。目前，这种具有梯度结构基体的涂层刀片在我国　已有研究［２０－２２１，并在少数硬质合金企业形成了产品。　４结语与展望　（１）硬质合金涂层方法以ＣＶＤ和ＰＶＤ为主流，　ＰＡＣＶＤ、ＭＴＣＶＤ和Ｓｏｌ—Ｇｅｌ等新方法值得进一步研　究发展。　（２）硬质合金涂层种类从单一化合物涂层朝着　多元复杂化合物涂层发展，涂层层数也从几层到十　几层：多层涂层、多元复合涂层、多元复合纳米涂　层、金刚石涂层、ＣＢＮ涂层将是未来涂层刀具的　发展方向。　（３）新型的涂层基体也在不断地推出，具有梯度　结构的硬质合金涂层基体，硬质合金涂层刀具性能　［ＪＪ．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ　Ａ，１　９９７，２３０（１—２）：　２１３—２２０．　［２］　Ｋｏｎｙａｓｈｉｎ　Ｉ　Ｙ．ＰＶＤ／ＣＶＤ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｃｅｍｅｎｔ－　ｅｄ　ｃａｒｂｉｄｅｓ［Ｊ］．Ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　Ｃｏａｉｔｎｇｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９５，７１　（３）：２７７—２８３．　［３】　Ｃｈｅｎ　Ｙｕａｎｃｈｕｎ，Ａｉ　Ｘ＿ｉｎｇ，Ｈｕａｎｇ　Ｃｈｕａｎｚｈｅｎ，ｅｔ　ａ１．　Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ—ａｌｕｍｉｎａ　ｃｏａｔｅｄ　ｃａｒｂｉｄｅ　ｔｏｏｌｓ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｓｏｌ—　ｇｅｌ　ｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］．　Ｍａｔｅｒｉｌａｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ａ，　２０００，２８８（１）：１９—２５．　［４］　ＭｅＣａｒｔｎｅｙ　Ｄ　Ｇ．Ｈｉｇｈ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ｏｘｙ—ｆｕｅｌ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｓｐｒａｙｅｄ　ｃｏａｔｉｎｇｓ：ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ａｎｄ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ［Ｊ］．　Ｐｏｗｄｅｒ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｙｇ，１９９８，４１（１）：１４－２５．　［５］　Ｂｙｏｕｎｇ　Ｋ　Ｈ，Ｓｕｈｒ　Ｄ　Ｓ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｆｏ　ＨＶＯＦ—ｓｐｒａｙｅｄ　ＷＣ－Ｃｏ　ｃｅｒｍｅｔ　ｃｏａｔｉｎｇｓ　ａｆｆｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ＷＣ　ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｉｚｅ　ａｎｄ　ｆｕｅｌ／ｏｘｙｇｅｎ　ｒａｔｉｏ［￣ｊ．Ｍａｔｅｒｉｌａｓ　Ｔｒｎａｓａｃｔｉｏｎｓ，２００１，４２（５）：　８３３－８３７．　［６］　付志强，蔡育平，袁镇海，等．真空阴极电弧沉积（Ｔｉ，　Ａ１）Ｎ薄膜的应用研究［Ｊ］．机械工程材料，２００１，２５（８）：　２６—２５．４２．　［７］Ｅｖａｎｓ　Ａ　Ｇ．Ｐｅｍｐｅｅｔｉｖｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｆｏ　ｈｉｇｈ　ｔｏｕｇｈ—　ｎｅｓｓ　ｃｅｒａｍｉｃｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｍｅｒｉｃａ　Ｃｅｒａｍｉｃ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，　１９９９，７３（２）：１８７－１９１．　［８】Ｌａｒｓｓｏｎ　Ａ，Ｒｕｐｐｉ　Ｓ．Ｍｉｅｍｓｔｍｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｔｉ（Ｃ，　Ｎ）ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ｍｏｄｅｒａｔｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｖａｐｏｕｒ　ｄｅｐｏｓｉｉｔｏｎ［Ｊ］．Ｔｈｉｎ　Ｓｏｌｉｄ　Ｆｉｌｍｓ，２００２，４０２（１—２）：　２０３—２１０．　［９］　李建平，高见，曾祥才，等．中温化学气相沉积（ＭＴ—　ＣＶＤ）工艺技术及超级涂层材料的研究［Ｊ】．工具技术，　２００４，３８（９）：７２—７５．　［１０］胡兴军．刀具表面涂层技术进展综述［Ｊ］．精密制造与自　动化，２００５，（１）：１４—１７．　［１　１］张文钲．铝硫涂层研发现状［Ｊ］．中国铝业，２００４，２８（２）：１２－　１４．　【１２］林朝平，叶伟昌．硬质合金刀具材料的新进展［Ｊ］．硬质　合金，２００２，１９（４）：２３０—２３４．　［１３］Ｐａｌｄｅｙ　Ｓ，Ｄｅｅｖｉ　Ｓ　Ｃ．Ｓｉｎｇｌｅ　ｌａｙｅｒ　ａｎｄ　ｍｕｌｉｔｌａｙｅｒ　ｗｅａｒ　ｒｅ—　ｓｉｓｔａｎｔ　ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｏｆ（Ｔｉ，Ａ１）Ｎ：ａ　ｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ａ，２００３，３４２（１—２）：５８—７９．　［１４］Ｎｏｒｄｉｎ　Ｍ，Ｌａｒｓｓｏｎ　Ｍ．Ｄｅｐｏｓｉｉｔｏｎ　ａｎｄ　ｅｈａｒａｅｔｅｒｉｓａｉｔｏｎ　ｏｆ　（下转第４４页）　维普资讯 http://www.cqvip.com

中圈钨毋　５结语　影响ＧＰＳ高程的精度有高程异常和观测粗差　等多个因素．不能把观测粗差作为高程异常来进行　拟合处理。本文提出了基于等值线来辨别ＧＰＳ高程　粗差的方法，剔除粗差后，内插出待定点的正常高。　判别是否可能存在ＧＰＳ高程粗差，与等值线间距　第２１卷　学模型求得未联测点的高程异常值，然后求出各点　的正常高。通过对一个实例的计算分析，基于等值线　的ＧＰＳ高程粗差处理方法，简便、有效、实用。　参考文献：　【１】　Ｊｉｎ　Ｘ　Ｘ，Ｃ　Ｄ　ｄｅ　Ｊｏｎｇ．Ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｅｌｅｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ｏｆ　ＧＰＳ　ｃｏｄｅ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ［Ｊ３．Ｊｏｕｒ—　ｎａｌ　ｏｆ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ，１　９９６，４９（２）：２５３－２６５．　［２】　张风举，张华海，赵长胜，等．控制测量学［Ｍ］．北京：煤炭工　业出版社，２００３：１９—２３．　（临界值）的选取有关，等值线的间距越小，越能反映　高程异常值的微小变化，通常是根据水准测量规范　和控制网图形来确定临界值的大小。剔除可能含有　粗差的ＧＰＳ高程后，采用符合本测区的高程拟合数　［３】　徐绍铨，张华海，杨志强，等．ＧＰＳ测量原理及应用［ＭＪ＿武　汉：武汉大学出版社，２００４：１　４３．　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｄｅａｌｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ＧＰＳ　Ｈｅｉｇｈｔ　Ｇｒｏｓｓ　Ｅｒｒｏｒ　ＺＥＮＧ　Ｘｉａｎ—ｇｕｉ，ＬＩＵ　Ｔａｏ—ｓｈｅｎｇ　（Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇａｎｚｈｏｕ　３４１０００，Ｊｉａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＧＰＳ　ｈｅｉｇｈｔ　ｉｓ　ｅｆｆｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｓｏｍｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｈｅｉｇｈｔ　ａｎｏｍａｌｙ　ａｎｄ　ｇｒｏｓｓ　ｅｒｒｏｒ　ｉｎ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ，　ｒｏｓｓ　ｅｒｇｒｏｒ　ｉｎ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　ｃａｎ　ｔ　ｉｍｉｔａｔｅｄ　ａｓ　ｈｅｉｇｈｔ　ａｎｏｍａｌｙ．Ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｉｓｏｌｉｎｅ　ｍａｐ　ｄｉｓｃｅｒｎｉｎｇ　ＧＰＳ　ｈｅｉｇｈｔ　ｇｒｏｓｓ　ｅｒｒｏｒ，ａｎｄ　ｔｅｓｔｅｄ　ｂｙ　ａ　ｅｘａｍｐｌｅ．Ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｉｓｏｌｉｎｅ　ｉｎｔｅｒｖａｌ（ｃｒｉｔｉｃａｌ　ｖａｌｕｅ）　ｍａｙ　ｆｉｎｄ　ｇｒｏｓｓ　ｅｒｒｏｒ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅ　ｎｏｒｍａｌ　ｈｅｉｇｈｔ　ｏｆ　ＧＰＳ　ｐｏｉｎｔｓ　ｉｓ　ｇｅｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＧＰＳ；ｈｅｉｇｈｔ　ａｎｏｍａｌｙ；ｇｒｏｓｓ　ｅｒｒｏｒ；ｉｓｏｌｉｎｅ　（上接第３６页）　ｍｕｈｉｌａｙｅｒｅｄ　ＰＶＤ　ＴｉＮ／ＣｒＮ　ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｏｎ　ｃｅｍｅｎｔｅｄ　ｃａｒｂｉｄｅ　ａ　ｇｒａｄｅｄ　ＴｉＣＮ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｆｏｒ　ｃｅｍｅｎｔｅｄ　ｃａｒｂｉｄｅ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｔｏｏｌｓ：　［Ｊ］．Ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９９，１　１６—１　１９：　１０８－１　１５．　ａ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｐｐｍａｃｈ［￣．Ｗｅａｒ，１９９５，１８８（１—２）：１２３—１２９．　［１　９】Ｅｋｒｏｔｈ　Ｍ，Ｆｒｙｋｈｏｌｍ　Ｒ，Ｌｉｎｄｈｏｌｍ　Ｍ，ｅｔ．１．Ｇｒａａｄｉｅｎｔ　ｚｏｎｅｓ　［１５】Ｌｅｎｇａｕｅｒ　Ｗ，Ｄｒｅｙｅｒ　Ｋ．Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌｙ　ｇｒａｄｅｄ　ｈａｒｄｍｅｔｌａｓ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｌｌｏｙｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，２００２，３３８（１—２）：１　９４—　２１１．　ｉｎ　ＷＣ－Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）－Ｃｏ－ｂａｓｅｄ　ｃｅｍｅｎｔｅｄ　ｃａｒｂｉｄｅｓ：ｅｘｐｅｒｉｍｅｎ—　ｔｌａ　ｓｔｕｄｙ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓⅢ．Ａｃｔａ　Ｍａｔｅｒ，２０００，　４８（９）：２１７７—２１８５．　【１　６１　Ｒｏｓｓｏ　Ｍ，Ｐｏｒｔｏ　Ｇ，Ｇｅｍｉｎｉａｎｉ　Ａ．Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｆ　ｇｒａｄｅｄ　ｃｅ—　ｍｅｎｔｅｄ　ｃａｒｂｉｄｅｓ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ　Ｍｅｔａｌｓ＆Ｈａｒｄ　Ｍａｔｅｒｉｌａｓ，１９９９，１７（１—３）：１８７—　１９２．　［２０】张武装，刘咏，贺跃辉，等．Ｃｏ含量对硬质合金梯度结构　和性能的影响［Ｊ］．中国钨业，２００４，１９（６）：３４—３７．　［２１】张武装，刘咏，贺跃辉，等．具有梯度结构的涂层硬质合　金刀片研究［Ｊ］．中国有色金属学报，２００５，１５（５）：７５７—７６２．　［１７】Ｋａｍｅｒ　Ｊ，Ｐｅｄｒａｚｚｉｎｉ　Ｍ，Ｒｅｉｎｅｃｋ　Ｉ，ｅｔ　ａ１．ＣＶＤ　ｄｉａｍｏｎｄ　ｃｏａｔｅｄ　ｃｅｍｅｎｔｅｄ　ｃａｒｂｉｄｅ　ｃｕｔｉｔｎｇ　ｔｏｏｌｉｎｇ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉｌａｓ　Ｓｃｉ—　［２２】尹飞，陈康华，王社权．基体的梯度结构对涂层硬质合金　性能的影响［Ｊ］．中南大学学报：自然科学版，２００５，３６０）：　７７６—７７９．　ｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ａ，１９９６，２０９（１—２）：４０５—４１３．　［１　８】Ｋｒｉｓｈｎａｎ　Ｎ，Ｂｏｐｐａｎａ　Ｓ　Ｐ，Ｄｅｅｐａｋ　Ｇ　Ｂ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　Ｃｏａｔｅｄ　Ｃｅｍｅｎｔｅｄ　Ｃａｒｂｉｄｅ　Ｔｏｏｌｓ　Ｘ／Ｅ　Ｈｏｎｇ　２，ＸＩＡ　０　Ｙｉ－ｒｅｎｇＬｓ，ＨＥ　Ｙｕｅ—ｈｕｉ　，ＦＥＮＧ　Ｐｉ　（１．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｆｏｒ　Ｐｏｗｄｅｒ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｓｏｕｔｈ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ　４１００８３，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｚｈｕｚｈｏｕ　Ｃｅｍｅｎｔｅｄ　Ｃａｒｂｉｄｅｓ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃ０．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｕｚｈｏｕ　４１２００７，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；３．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　ＭｅｃｈａｎｉｃＭ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉａｎｇｔａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎｇｔｎ　ａ４１　１　１０５，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ　ｉｓ　ａ　ｈｉｇｈｅｒ　ａｎｄ　ｈｉｇｈｅｒ　ｄｅｍａｎｄ　ｆｏｒ　ｃｅｍｅｎｔｅｄ　ｃａｒｂｉｄｅｓ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｔｏｏｌｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｉｎ　ｈｉｇｈ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　ｃｕｔｔｉｎｇ，ｄｒｙ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ａｎｄ　ｃｏｓｔ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｏｆ　ｍｏｄｅｍ　ｉｎｄｕｓｔｙ．Ｃｏａｔｒｅｄ　ｃｅｍｅｎｔｅｄ　ｃａｒｂｉｄｅｓ　ｃａｎ　ｇｅｔ　ｈｉｇｈ　ｈａｒｄｎｅｓｓ　ａｎｄ　ｂｅｔｔｅｒ　ｗｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ａｆｔｅｒ　ｕｓｉｎｇ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ａｎｄ　ｐｒｏｌｏｎｇ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｔｏｏｌ　ｓ　ｌｉｆｅ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ｃｏａｔｉｎｇ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ａｎｄ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｍａｔｒｉｘ　ａｔ　ｈｏｍｅ　ａｎｄ　ａｂｒｏａｄ　ａｒｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｅｍｅｎｔｅｄ　ｃａｒｂｉｄｅ；ｔｏｏｌｓ；ｃｏａｔｉｎｇ；ａｄｖａｎｃｅｓ