【摘要】：采用物理氣相沉積(Physical vapor deposition,PVD)工藝在氮化硅陶瓷刀具表面分別沉積Ti Al N和Ti Al Si N涂層。采用掃描電子顯微鏡(SEM)研究Ti Al N和Ti Al Si N涂層表面形貌和微觀結(jié)構(gòu),X射線衍射儀(XRD)研究涂層晶體結(jié)構(gòu),顯微硬度計表征涂層硬度。采用Ti Al N和Ti Al Si N涂層氮化硅刀具對灰鑄鐵進行連續(xù)干切削試驗,分別研究Ti Al N和Ti Al Si N涂層對刀具壽命、磨損性能的影響,并探討涂層刀具磨損機理。實驗結(jié)果表明:Ti Al Si N涂層晶粒比Ti Al N涂層細小,從而具有更高的表面硬度。Ti Al N涂層可將氮化硅陶瓷刀具壽命提高50%左右,Ti Al Si N涂層可將刀具壽命提高1倍。切削過程中,Ti Al N涂層刀具在磨損初期的主要磨損機理是磨粒磨損和少量粘結(jié)磨損,而后轉(zhuǎn)為嚴重的粘結(jié)磨損;而Ti Al Si N涂層刀具主要的磨損機制為磨粒磨損和粘結(jié)磨損。
[Abstract]:Ti Al N and Ti Al Si N coatings were deposited on silicon nitride ceramic tools by physical vapor deposition (Physical vapor deposition,PVD) process. The surface morphology and microstructure of Ti Al N and Ti Al Si N coatings were studied by scanning electron microscopy (SEM) (SEM), the crystal structure of the coatings was studied by X-ray diffraction (XRD), and the hardness of the coatings was characterized by microhardness meter. Continuous dry cutting experiments of gray cast iron were carried out by using Ti Al N and Ti Al Si N coated silicon nitride tools. The effects of Ti Al N and Ti Al Si N coatings on tool life and wear properties were studied, and the wear mechanism of coated tools was discussed. The experimental results show that the grain size of the: Ti Al Si N coating is smaller than that of the Ti Al N coating. Therefore, the. Ti Al N coating with higher surface hardness can increase the tool life of silicon nitride ceramic tools by about 50%, Ti Al Si N coating and double the tool life. The main wear mechanism of, Ti Al N coated tools in the cutting process is abrasive wear and a small amount of adhesive wear, and then serious adhesive wear, while the main wear mechanism of Ti Al Si N coated tools is abrasive wear and bond wear.
【作者單位】： 廣東工業(yè)大學機電工程學院;
【基金】：廣東省引進領(lǐng)軍人才專項資金(400120001) 廣東省教育廳學科建設(shè)(501120021)
【分類號】：TG71

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本文編號：2407507