硬質(zhì)涂層作為改善刀具性能的有效手段在材料加工領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,其優(yōu)異的力學(xué)性能和高溫穩(wěn)定性可以極大延長(zhǎng)刀具的使用壽命。涂層刀具在切削加工過程中,刀具與被加工材料之間劇烈的摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱,從而導(dǎo)致刀具磨損失效。因而對(duì)刀具涂層高溫摩擦學(xué)性能的研究顯得尤為重要。PVD Ti-Al-（X）-N系列涂層因其優(yōu)良的高溫抗氧化性能及力學(xué)性能目前已經(jīng)商業(yè)化使用。一般而已,涂層的性能取決于涂層的結(jié)構(gòu)和成分。涂層中Ti/Al的比值以及是否加入其它元素（如Si）對(duì)涂層的硬度,熱穩(wěn)定性,抗高溫氧化性以及高溫摩擦學(xué)性能有很大的影響。如AlTiN涂層相比TiAlN涂層中的Al含量更高,在保持晶體結(jié)構(gòu)不變的情況下,Al含量的增加可以進(jìn)一步提高TiAlN涂層的抗氧化性能和高溫下的力學(xué)性能,使得AlTiN涂層更適合目前機(jī)加工要求。而一定含量的Si元素加入到TiN涂層中通過熱力學(xué)調(diào)幅分解,可以形成非晶原子層包覆納米晶氮化物的納米復(fù)合涂層（nc-TiN/a-Si3N4）結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的涂層不僅因?yàn)镾i元素的加入可以細(xì)化晶粒提高硬度而且涂層高溫穩(wěn)定性也非常突出。其次,通過多層復(fù)合結(jié)構(gòu),也可以大幅提高涂層的性能。本文針對(duì)刀具... 

【文章來(lái)源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及其意義
    1.2 氮化物涂層制備技術(shù)
        1.2.1 化學(xué)氣相沉積（CVD）
        1.2.2 物理氣相沉積（PVD）
    1.3 PVD氮化物涂層高溫摩擦學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 不同成分氮化物涂層高溫摩擦性能研究
        1.3.2 不同制備方法沉積的氮化物涂層高溫摩擦性能研究
    1.4 Ti-Al-N涂層研究
    1.5 納米復(fù)合涂層研究
    1.6 課題來(lái)源與主要研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 課題來(lái)源
        1.6.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 涂層制備及其結(jié)構(gòu)、性能的檢測(cè)方法
    2.1 涂層制備
        2.1.1 基體的選擇
        2.1.2 鍍膜前處理
        2.1.3 鍍膜
    2.2 涂層結(jié)構(gòu)和性能分析方法
        2.2.1 表面和截面形貌（SEM）
        2.2.2 微觀結(jié)構(gòu)（TEM）
        2.2.3 厚度
        2.2.4 涂層成分（EDS和GDOES）
        2.2.5 物相結(jié)構(gòu)（XRD）
        2.2.6 納米壓痕測(cè)試
        2.2.7 洛氏壓痕和劃痕測(cè)試
    2.3 涂層高溫摩擦性能測(cè)試方法
        2.3.1 對(duì)磨材料的選擇
        2.3.2 高溫摩擦實(shí)驗(yàn)參數(shù)的選擇
        2.3.3 高溫摩擦磨損分析方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 涂層結(jié)構(gòu)和性能的研究
    3.1 涂層結(jié)構(gòu)
    3.2 涂層微觀性能分析
        3.2.1 SEM分析
        3.2.2 GDOES和TEM分析
        3.2.3 球坑形貌分析
        3.2.4 EDS分析
        3.2.5 XRD分析
    3.3 涂層力學(xué)性能
        3.3.1 納米壓痕分析
        3.3.2 洛氏壓痕和劃痕分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 涂層高溫摩擦磨損行為
    4.1 摩擦系數(shù)和磨損率
    4.2 磨痕磨損形貌
        4.2.1 TiAlN和s-AlTiN/TiSiN涂層
        4.2.2 AlTiN和c-AlTiN/TiSiN涂層
    4.3 涂層磨損機(jī)理分析
        4.3.1 TiAlN涂層
        4.3.2 s-AlTiN/TiSiN涂層
        4.3.3 AlTiN涂層
        4.3.4 c-AlTiN/TiSiN涂層
    4.4 本章小結(jié)
第五章 c-AlTiN/TiSiN涂層不同線速度及載荷下高溫摩擦磨損性能對(duì)比
    5.1 摩擦系數(shù)對(duì)比
    5.2 磨痕輪廓對(duì)比
    5.3 磨損率對(duì)比
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電弧離子鍍技術(shù)及其在硬質(zhì)薄膜方面的應(yīng)用[J]. 邱家穩(wěn),趙棟才.  表面技術(shù). 2012(02)
[2]A COMBINATORIAL APPROACH TO THE OXIDATION RESISTANCE OF （Ti,Al）N AND Ti-Al-Si-N HARD COATINGS[J]. R. Cremer,D. Neuschutz.  Acta Metallurgica Sinica（English Edition）. 2002(01)
[3]國(guó)內(nèi)外切削刀具涂層技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 趙海波.  工具技術(shù). 2002(02)
[4]物理氣相沉積技術(shù)的新進(jìn)展[J]. 李健,韋習(xí)成.  材料保護(hù). 2000(01)

博士論文
[1]PVD氮化物涂層的高溫摩擦磨損特性及機(jī)理研究[D]. 劉愛華.山東大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3143631