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现代金属切削加工正朝着高速、高精度、高效、环保的方向发展,对刀具性能的要求不断提高,随着涂层技术的发展,性能优异的涂层不断出现,抗氧化性能,红硬性不断提升,并越来越广泛的在切削刀具中应用,有效改善了刀具表面性能,使刀具的隔热性能、热稳定性、冲击韧性等性能不断改善,对于提高刀具的切削速度与寿命起到了重要的作用。 TiAlN涂层具有抗高温氧化性能与优异的机械性能而广泛的应用于机械加工领域。一种由纳米晶/非晶结构组成的超硬复合涂层,能显著地增加涂层硬度,提升机械性能,如TiSiN, TiAlSiN涂层多年来引起了很多研究人员的兴趣。CemeCon与Balzers公司分别代表了PVD领域中磁控溅射与电弧镀较先进的技术,本文主要研究了2家公司的TiAlN涂层(Hyperlox与X.Ceed工艺),含硅高硬涂层(HSN2与ALDURA工艺),对比涂层性能,干式切削不锈钢,模具钢时刀具磨损机理,得出涂层差异对刀具切削性能的影响关系。 涂层分别沉积在碳素钢,硬质合金基底与铣刀样品上,Hyperlox and HSN2涂层使用CemeCon4靶非平衡磁控溅射设备CC800 XL制备, X.Ceed and ALDURA涂层使用Balzers6靶阴极电弧设备INNOVA制备,涂层成分,显微结构,力学性能的研究,使用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD),纳米力学测试仪、激光共聚焦显微镜(CLSM)等设备分析,刀具切削实验在AN-70数控加工中心上进行,涂层铣刀的后刀面磨损宽度VB值的测量使用Nikon光学显微镜测得,刀具失效过程,磨损机理与形貌研究使用能谱仪(EDS)进行分析。