基于PVD-TiN和TiSiN涂层的Al2O3/TiCN陶瓷刀具及其切削性能研究
来源期刊：无机材料学报2015年第10期
论文作者：曾俊杰 刘伟 龙莹 古尚贤 李安琼 伍尚华
文章页码：1089 - 1093
关键词：连续切削;切削性能;涂层刀具;
摘 要：采用物理气相沉积（Physical vapor deposition,PVD）工艺在Al2O3/Ti CN陶瓷刀具表面分别沉积了Ti N和Ti Si N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Ti N和Ti Si N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/Ti CN陶瓷的刀具硬度。Ti N涂层和Ti Si N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Ti N涂层刀具还伴随有粘结磨损;刀具上的PVD-Ti N和Ti Si N涂层可以有效保护Al2O3/Ti CN陶瓷刀具基体,防止崩刃,进而改善工件表面加工质量。
曾俊杰，刘伟，龙莹，古尚贤，李安琼，伍尚华
广东工业大学机电工程学院
摘 要：采用物理气相沉积（Physical vapor deposition,PVD）工艺在Al2O3/Ti CN陶瓷刀具表面分别沉积了Ti N和Ti Si N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Ti N和Ti Si N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/Ti CN陶瓷的刀具硬度。Ti N涂层和Ti Si N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Ti N涂层刀具还伴随有粘结磨损;刀具上的PVD-Ti N和Ti Si N涂层可以有效保护Al2O3/Ti CN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;
