PVD涂層硬質(zhì)合金的組織性能及其刀具切削性能研究.pdf

1、TiAlN及其多元合金化的PVD涂層硬質(zhì)合金是一類最重要的新型刀具材料,在切削加工中發(fā)揮著越來越重要的作用。
　　 本文利用陰極弧蒸發(fā)沉積技術(shù)制備了TiAlN、AlTiN和TiAlSiN三種PVD涂層硬質(zhì)合金及其刀具,采用X射線衍射儀、掃描電鏡及能譜儀、納米硬度計(jì)、顯微硬度計(jì)、納米劃痕儀和高溫氧化實(shí)驗(yàn)及切削實(shí)驗(yàn)研究了PVD涂層硬質(zhì)合金的組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、高溫抗氧化性能及其刀具的切削性能,揭示了合金化元素Al及Si對TiAlN涂

2、層的結(jié)構(gòu)、硬度、涂層/基體結(jié)合強(qiáng)度和抗氧化性能的影響規(guī)律,分析了三種涂層硬質(zhì)合金刀具的切削失效機(jī)理。得出以下結(jié)論:
　　 1、PVD涂層硬質(zhì)合金組織性能研究表明,Al含量的增加提高了TiAlN涂層的抗氧化性能;Si的加入進(jìn)一步提高TiAlN涂層的硬度和抗氧化性能;三種涂層(TiAlN、AlTiN、TiAlSiN)與硬質(zhì)合金基體的結(jié)合強(qiáng)度依次降低。
　　 2、以WC-6％(W,Ti)C-6.5％(Ta,Nb)C-6％Co為

3、基體,刀片型號為CNMG120408-DM的三種PVD涂層硬質(zhì)合金刀具在切削速度為160和280m/min條件下進(jìn)行車削不銹鋼實(shí)驗(yàn),研究表明:PVD涂層硬質(zhì)合金的失效過程為:首先切削刃口處涂層發(fā)生脫落,然后涂層與基體共同磨損,在切屑的粘結(jié)作用下,涂層發(fā)生進(jìn)一步剝離,最后基體在粘結(jié)磨損和氧化磨損作用下快速磨損。
　　 3、TiAlN涂層塑性和與基體的結(jié)合強(qiáng)度最好,涂層具有較好抗粘結(jié)磨損性能,在高速和低速切削條件下都表現(xiàn)出良好的切削