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添加Cu对PVD AlTiN涂层组织结构和性能的影响

来源期刊:粉末冶金材料科学与工程2016年第5期

论文作者:潘晨曦 陈康华 徐银超 王云志 祝昌军 陈浩

文章页码:717 - 721

关键词:AlTiN;Cu;PVD;阴极弧离子镀;纳米涂层;

摘    要:采用阴极弧蒸发离子镀在硬质合金刀具基体上分别沉积AlTiN和AlTiN-Cu涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪等分析测试手段研究涂层形貌、组织结构和力学性能的影响规律,并对两种涂层刀具的切削性能进行研究。结果表明:Cu元素以单质的形式存在于AlTiN涂层中,Cu的添加使涂层晶粒由柱状晶转变成等轴晶,细化了涂层晶粒,使涂层的择优取向由(111)面变成(200)面;涂层的纳米硬度由29.01GPa降低到22.04GPa,弹性模量由347.10GPa降低到268.25GPa。Cu元素的添加使AlTiN涂层刀具切削钛合金寿命提高了约36%。

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添加Cu对PVD AlTiN涂层组织结构和性能的影响

潘晨曦1,2,陈康华1,2,徐银超1,2,3,王云志3,祝昌军1,2,陈浩1,2

1. 中南大学粉末冶金国家重点实验室3. 株洲钻石切削刀具股份有限公司

摘 要:采用阴极弧蒸发离子镀在硬质合金刀具基体上分别沉积AlTiN和AlTiN-Cu涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪等分析测试手段研究涂层形貌、组织结构和力学性能的影响规律,并对两种涂层刀具的切削性能进行研究。结果表明:Cu元素以单质的形式存在于AlTiN涂层中,Cu的添加使涂层晶粒由柱状晶转变成等轴晶,细化了涂层晶粒,使涂层的择优取向由(111)面变成(200)面;涂层的纳米硬度由29.01GPa降低到22.04GPa,弹性模量由347.10GPa降低到268.25GPa。Cu元素的添加使AlTiN涂层刀具切削钛合金寿命提高了约36%。

关键词:AlTiN;Cu;PVD;阴极弧离子镀;纳米涂层;

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