曾俊杰
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刘伟
,
龙莹
,
古尚贤
,
李安琼
,
伍尚华
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150106
采用物理气相沉积(Physical vapor deposition, PVD)工艺在Al2O3/TiCN陶瓷刀具表面分别沉积了TiN和TiSiN 涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)观察涂层微观结构,采用显微硬度计和划痕仪分别表征涂层硬度和测量涂层与基体的结合强度。通过对涂层刀具进行连续干切削灰铸铁实验,研究 TiN 和 TiSiN 涂层对刀具磨损特征的影响并探讨其磨损机理,同时研究了涂层对工件加工表面质量的影响。结果表明： PVD涂层可显著提高Al2O3/TiCN陶瓷的刀具硬度。TiN涂层和TiSiN涂层可分别提高刀具表面硬度25%和65%,从而增加刀具耐磨性。两种涂层刀具在连续切削灰铸铁实验中主要的失效机理均是挤压变形下的磨粒磨损,其中 TiN 涂层刀具还伴随有粘结磨损；刀具上的PVD-TiN和TiSiN涂层可以有效保护Al2O3/TiCN陶瓷刀具基体,防止崩刃,进而改善工件表面加工质量。
关键词:
连续切削
,
切削性能
,
涂层刀具
曾俊杰
,
龙莹
,
伍尚华
人工晶体学报
采用物理气相沉积(Physical vapor deposition,PVD)工艺在氮化硅陶瓷刀具表面分别沉积TiAlN和TiAlSiN涂层.采用扫描电子显微镜(SEM)研究TiAlN和TiAlSiN涂层表面形貌和微观结构,X射线衍射仪(XRD)研究涂层晶体结构,显微硬度计表征涂层硬度.采用TiAlN和TiAlSiN涂层氮化硅刀具对灰铸铁进行连续干切削试验,分别研究TiAlN和TiAlSiN涂层对刀具寿命、磨损性能的影响,并探讨涂层刀具磨损机理.实验结果表明:TiAlSiN涂层晶粒比TiAlN涂层细小,从而具有更高的表面硬度.TiAlN涂层可将氮化硅陶瓷刀具寿命提高50％左右,TiAlSiN涂层可将刀具寿命提高1倍.切削过程中,TiAlN涂层刀具在磨损初期的主要磨损机理是磨粒磨损和少量粘结磨损,而后转为严重的粘结磨损;而TiAlSiN涂层刀具主要的磨损机制为磨粒磨损和粘结磨损.
关键词:
PVD涂层
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氮化硅刀具
,
切削性能
