硬質(zhì)合金涂層刀具脫鈷問題：對于成型刀具來說，當(dāng)合金毛坯制成后須經(jīng)過機(jī)械加工，主要是表面磨削、開齒型等多道加工程序。在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，鈷粉含氧量隨室溫升高而增大。當(dāng)室溫高于30℃時，鈷粉易氧化。由于鈷粉粒度細(xì)(常用鈷粉粒度應(yīng)小于113μm)，表面活性大，易氧化與空氣，鈷粉制備出爐過程中也易自燃和吸附空氣中的水分，尤其當(dāng)空氣中濕度較高，使含氧量增高。當(dāng)原料鈷粉純度降低，鈷粉粒度較粗，特別是夾有粗大的鈷粒子時，合金毛坯中易形成鈷池或局部缺鈷，使合金組織不均勻，影響涂層結(jié)合，即綜合使用性能。
加工中，磨削溫度過高也會導(dǎo)致硬質(zhì)合金涂層刀具表面出現(xiàn)不均勻脫鈷，甚至改變正常的組織結(jié)構(gòu)。為了降低磨削溫度，常用磨削液冷卻。由于鈷的化學(xué)特性使其對酸性環(huán)境更為敏感，對于堿性(PH8～10)磨削液或金屬清洗液，尤其在一定溫度的情況下，同樣可加快對鈷相的析出。磨削液稍呈弱酸性時，鈷會被腐蝕，刀片表面尤其是刃口、尖角和R圓弧區(qū)，易出現(xiàn)不均勻的麻坑，呈灰斑狀，重則出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。針對此類現(xiàn)象進(jìn)行了電子探針成份分析發(fā)現(xiàn):無灰斑區(qū)的主要成分為W主量，鈷大量，Ti、Ta少量，Nb微量。脫落區(qū):W、Ta、Ti、Nb含量與無灰斑區(qū)基本相同，而鈷含量大 幅減少，從成份峰值計算，灰斑區(qū)的鈷含量降低50%以上，驗證發(fā)現(xiàn)磨削液的酸堿度是影響脫鈷的原因之一。
涂層前清洗不當(dāng)也會影響脫鈷，涂層刀具涂覆前必須將刀片徹底清洗。清洗液的PH值將影響刀片表面鈷相的分布。試驗發(fā)現(xiàn):個別刀片清洗不當(dāng)，會出現(xiàn)表面局部脫鈷，表面組織不均勻，特別是鈷相的不均勻脫落，使硬質(zhì)相形成疏松的骨架，使后期涂層難以粘附或涂層剝落。許多廠家為解決涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度的問題，除嚴(yán)格控制涂前的工序外，還研制了一種表面富鈷的涂層基體材質(zhì)。
為明確鈷在合金中的作用，根據(jù)脆性斷裂理論可知，當(dāng)外力達(dá)到一定值后，試樣中已存在的裂紋胚芽便擴(kuò)展，導(dǎo)致試樣斷裂，斷裂時WC變形極微，鈷相則較顯著。鈷相的變形可以阻礙裂紋的擴(kuò)展。一般的硬質(zhì)合金在其被腐蝕時，可以觀察到碳化物的直接斷裂，即其強(qiáng)度受連續(xù)粘結(jié)劑的控制，并與碳化物晶粒間鈷層的厚度成正比。而當(dāng)合金基體鈷相分布不均時，加工、涂層清洗等不當(dāng)造成脫鈷，使刀具在外力作用下，很快發(fā)生大面積涂層剝落或崩裂。
燒結(jié)過程中，合金中的WC晶粒或TiC晶粒相互連成一個骨架，在骨架的空隙填滿互相貫通的鈷相，只有當(dāng)鈷被包封的程度改變時(連續(xù)骨架破壞、部分破壞時)才會改變合金的強(qiáng)度特性，在硬質(zhì)相骨架內(nèi)包圍的是鈷相。當(dāng)骨架強(qiáng)度足夠，鈷相越均勻，抗斷裂強(qiáng)度越高。當(dāng)局部鈷相脫落時，硬質(zhì)相的骨架遭破壞，合金強(qiáng)度降低，表面涂層粘附力也降低，因此出現(xiàn)刀片崩裂或涂層剝落。多次試驗也證明了Co的均勻分布對合金性能的影響。
加強(qiáng)質(zhì)量規(guī)范化管理，選擇對鈷相不敏感的中性冷卻液，并及時清洗掉表面殘留液體，排除機(jī)械加工中造成的硬質(zhì)合金涂層刀具脫鈷問題。
