AlCrSiN基自潤滑刀具涂層的結(jié)構(gòu)和性能研究
發(fā)布時間:2022-07-11 10:46
隨著現(xiàn)代高性能材料制備技術(shù)的飛速發(fā)展,各種難加工材料零部件的使用數(shù)量日益增多,尤其是高速切削、高效加工、干切削等先進加工工藝的出現(xiàn),對刀具切削性能不斷提出更高要求,在刀具表面涂覆硬質(zhì)耐磨涂層是提升其使用壽命和加工效率的一種有效方法。目前,刀具行業(yè)中廣泛應用的AlCrSiN涂層具有良好的力學性能,如硬度高、彈性模量大、韌性好、膜基結(jié)合力強,但該涂層摩擦系數(shù)大,加工過程產(chǎn)生大量切削熱,導致刀具磨損嚴重,加工質(zhì)量降低。若摻雜第六副族Mo元素于AlCrSiN涂層,在摩擦過程中Mo元素常被氧化成低剪切模量的層狀MoO3,層間易發(fā)生剪切滑移可賦予涂層良好的潤滑功能,有望改善涂層的摩擦磨損性能;同時,若Mo原子固溶到(Al,Cr)N晶格中,還可引起晶格畸變來實現(xiàn)強化,進一步提升涂層性能。鑒于以上,本文采用復合磁控濺射技術(shù)研制AlCrSiN/Mo自潤滑涂層,系統(tǒng)研究了CrMo靶濺射功率、沉積壓強等工藝參數(shù)對涂層的組織結(jié)構(gòu)、力學性能及摩擦學性能的影響;再經(jīng)真空熱處理進一步強化涂層,并評價其耐熱能力。依據(jù)上述研究,在硬質(zhì)合金立銑刀表面分別制備沉積態(tài)和退火態(tài)AlCrSiN/Mo涂層,并...
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
磁控濺射電源功率脈沖示意圖:(a)高功率脈沖磁控濺射;(b)脈沖直流磁控濺射
TiN/NBN超晶格薄膜的透射斷面圖[22]
納米復合涂層結(jié)構(gòu)示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]TiAlSiN涂層對γ-TiAl基合金抗高溫氧化性能的影響[J]. 艾鵬,劉禮祥,李曉罡,姜文濤. 中國腐蝕與防護學報. 2019(04)
[2]鉬合金MoSi2涂層高溫熱震行為與裂紋擴展[J]. 肖來榮,張貝,蔡圳陽,孫國基,李威,劉建飛,樸晟銘. 稀有金屬材料與工程. 2018(11)
[3]N2流量對磁控濺射TiAlN薄膜耐腐蝕性能的影響[J]. 劉安強,李鋼,袁建鵬,王玉. 熱噴涂技術(shù). 2018(02)
[4]CrAlMoN梯度薄膜的微觀結(jié)構(gòu)及力學性能研究[J]. 巫少龍,潘健. 鑄造技術(shù). 2018(04)
[5]Microstructure and Properties of the Cr–Si–N Coatings Deposited by Combining High-Power Impulse Magnetron Sputtering(HiPIMS) and Pulsed DC Magnetron Sputtering[J]. Tie-Gang Wang,Yu Dong,Belachew Abera Gebrekidan,Yan-Mei Liu,Qi-Xiang Fan,Kwang Ho Kim. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2017(07)
[6]刀具涂層的研究進展及最新制備技術(shù)[J]. 王鐵鋼,張姣姣,閻兵. 真空科學與技術(shù)學報. 2017(07)
[7]Si含量對VAlSiN涂層微結(jié)構(gòu)、力學性能和摩擦磨損性能的影響[J]. 王恩青,岳建嶺,李淼磊,李棟,黃峰. 材料工程. 2017(04)
[8]真空熱處理對多弧離子鍍TiAlSiN涂層性能的影響[J]. 張正權(quán),金永中,陳昌浩,常鴻,林修州,崔學軍. 中國表面工程. 2017(01)
[9][CrAlSiN/Si3N4]n多層膜的性能和抗氧化行為的研究[J]. 王來森,劉小龍,張魁,彭棟梁. 金屬功能材料. 2016(04)
[10]復合高功率脈沖磁控濺射技術(shù)的研究進展[J]. 李春偉,苗紅濤,徐淑艷,張群利. 表面技術(shù). 2016(06)
碩士論文
[1]Al2O3-TiN-CaF2自潤滑陶瓷刀具切削試驗研究[D]. 石鵬輝.齊魯工業(yè)大學 2016
[2]高功率復合脈沖磁控濺射等離子體特性及TiN薄膜制備[D]. 李希平.哈爾濱工業(yè)大學 2008
本文編號:3658022
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
磁控濺射電源功率脈沖示意圖:(a)高功率脈沖磁控濺射;(b)脈沖直流磁控濺射
TiN/NBN超晶格薄膜的透射斷面圖[22]
納米復合涂層結(jié)構(gòu)示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]TiAlSiN涂層對γ-TiAl基合金抗高溫氧化性能的影響[J]. 艾鵬,劉禮祥,李曉罡,姜文濤. 中國腐蝕與防護學報. 2019(04)
[2]鉬合金MoSi2涂層高溫熱震行為與裂紋擴展[J]. 肖來榮,張貝,蔡圳陽,孫國基,李威,劉建飛,樸晟銘. 稀有金屬材料與工程. 2018(11)
[3]N2流量對磁控濺射TiAlN薄膜耐腐蝕性能的影響[J]. 劉安強,李鋼,袁建鵬,王玉. 熱噴涂技術(shù). 2018(02)
[4]CrAlMoN梯度薄膜的微觀結(jié)構(gòu)及力學性能研究[J]. 巫少龍,潘健. 鑄造技術(shù). 2018(04)
[5]Microstructure and Properties of the Cr–Si–N Coatings Deposited by Combining High-Power Impulse Magnetron Sputtering(HiPIMS) and Pulsed DC Magnetron Sputtering[J]. Tie-Gang Wang,Yu Dong,Belachew Abera Gebrekidan,Yan-Mei Liu,Qi-Xiang Fan,Kwang Ho Kim. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2017(07)
[6]刀具涂層的研究進展及最新制備技術(shù)[J]. 王鐵鋼,張姣姣,閻兵. 真空科學與技術(shù)學報. 2017(07)
[7]Si含量對VAlSiN涂層微結(jié)構(gòu)、力學性能和摩擦磨損性能的影響[J]. 王恩青,岳建嶺,李淼磊,李棟,黃峰. 材料工程. 2017(04)
[8]真空熱處理對多弧離子鍍TiAlSiN涂層性能的影響[J]. 張正權(quán),金永中,陳昌浩,常鴻,林修州,崔學軍. 中國表面工程. 2017(01)
[9][CrAlSiN/Si3N4]n多層膜的性能和抗氧化行為的研究[J]. 王來森,劉小龍,張魁,彭棟梁. 金屬功能材料. 2016(04)
[10]復合高功率脈沖磁控濺射技術(shù)的研究進展[J]. 李春偉,苗紅濤,徐淑艷,張群利. 表面技術(shù). 2016(06)
碩士論文
[1]Al2O3-TiN-CaF2自潤滑陶瓷刀具切削試驗研究[D]. 石鵬輝.齊魯工業(yè)大學 2016
[2]高功率復合脈沖磁控濺射等離子體特性及TiN薄膜制備[D]. 李希平.哈爾濱工業(yè)大學 2008
本文編號:3658022
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