離子源增強多弧沉積高鋁超硬涂層的切削性能研究
本文選題:多弧離子鍍 + 離子源激發(fā)清洗技術(shù)。 參考:《安徽工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:本文采用新型離子源激發(fā)清洗技術(shù)(NC)的多弧離子鍍膜設(shè)備,通過與傳統(tǒng)清洗技術(shù)(TC)在高速鋼和硬質(zhì)合金基體上制備AlCrN涂層的結(jié)構(gòu)和性能的比較,確立新技術(shù)的優(yōu)勢。結(jié)合現(xiàn)代高速切削加工和難加工材料的需求,利用改進清洗技術(shù)的多弧離子鍍膜設(shè)備,研究不同基體負偏壓、弧靶電流和離子源激發(fā)清洗電流對AlTiSiN涂層結(jié)構(gòu)和性能的影響。通過X射線衍射儀、X射線光電子能譜儀、透射電鏡和掃描電子顯微鏡對涂層相結(jié)構(gòu)和表面形貌進行分析;通過顯微硬度儀、洛氏壓痕儀、劃痕儀和摩擦磨損儀對涂層的力學(xué)性能進行檢測分析;通過數(shù)控加工中心對涂層刀具進行切削實驗,并對涂層刀具的切削性能進行分析。結(jié)果如下:(1)利用高能離子源清洗技術(shù)制備的AlCrN涂層的CrN相的結(jié)晶度明顯提高。與傳統(tǒng)清洗技術(shù)相比,新型離子源清洗技術(shù)有利于涂層以平面方式生長,細化晶粒,涂層硬度從HV_(0.1)3200提高到HV_(0.1)3600。高能離子源轟擊處理基材表面可提高膜基壓應(yīng)力,抑制裂紋擴展,膜基結(jié)合強度提高了10N。(2)通過改變基體負偏壓、弧靶電流和離子源清洗激發(fā)電流制備的AlTiSiN涂層,物相未發(fā)生變化,均包括AlN相、TiN相、(Ti,Al,Si)N相和Si3N4相;“须娏鲗ν繉拥谋砻嫘蚊灿绊戄^大,電流強度為160A時,涂層表面粗糙度為199.1nm,相較于電流強度90A時的表面粗糙度Sq增加了1倍。(3)利用離子源清洗工藝制備的AlTISiN涂層,摩擦系數(shù)均在0.2左右且具有良好的排屑能力,磨損中心區(qū)域無明顯氧化磨損現(xiàn)象,磨痕邊緣產(chǎn)生機械混合層。(4)高速鋼涂層刀具切削速度為110 m/min時,新型工藝制備的AlCr N涂層刀具的壽命較傳統(tǒng)工藝的涂層刀具提高了約3倍。AlTiSiN涂層刀具的切削實驗中,基體負偏壓為40V時,涂層刀具的切削性能最差。靶材電流為90A時,涂層刀具的切削壽命最佳,涂層刀具的主要失效形式為氧化磨損。
[Abstract]:In this paper , the structure and properties of AlTiSiN coatings were studied by means of X - ray diffraction , X - ray photoelectron spectroscopy , transmission electron microscope and scanning electron microscope . ( 4 ) When the cutting speed of the high - speed steel coating tool is 110 m / min , the life of the AlCr N coating tool prepared by the novel process is improved by about 3 times compared with that of the conventional process . In the cutting experiment of the AlTiSiN coating cutter , the cutting performance of the coating cutter is the worst . When the target material current is 90A , the cutting life of the coating cutter is optimal , and the main failure form of the coating tool is oxidation wear .
【學(xué)位授予單位】:安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TG174.4;TG115.6
【參考文獻】
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,本文編號:2023716
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