Al含量对Ti1-xAlxN涂层组织结构、力学性能和铣削性能的影响

论文摘要

目的研究不同Al含量对Ti1-xAlxN涂层的影响,以获得铣削铸铁材料性能最佳的Ti AlN涂层。方法采用阴极电弧蒸发沉积法在WC-Co硬质合金表面制备两种不同Al含量的Ti0.5Al0.5N和Ti0.33Al0.67N涂层,通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和电子探针微区分析仪（EPMA）分析合金的微观组织和成分组成,通过CSM纳米硬度计和纳米划痕仪测定涂层的纳米硬度、弹性模量、抗塑性变形因子、显微硬度耗散系数MDP和划痕裂纹扩展阻力CPRs等性能指标,同时比较不同Al含量涂层刀片在铣削灰口铸铁HT250和球墨铸铁QT450时的性能和磨损机理。结果 Ti0.5Al0.5N和Ti0.33Al0.67N涂层主要物相均呈NaCl型面心立方结构,以（200）方向为择优取向,且高铝涂层的XRD衍射峰向高角度偏移量大于中铝涂层,说明高铝涂层具有更高的铝固溶量。与Ti0.5Al0.5N涂层相比,Ti0.33Al0.67N涂层的抗塑性变形因子较小,MDP和CPRs较大,表现出更优的塑性、韧性和膜基结合力。在铣削HT250和QT450时,Ti0.33Al0.67N涂层刀片的平均寿命分别为30、60 min,相比Ti0.5Al0.5N涂层,切削性能更好。结论对于Ti AlN涂层来说,提高Al的质量分数至67%可以获得更优的塑性、韧性和膜基结合力,在铣削HT250和QT450时,Ti0.33Al0.67N涂层刀片的切削性能较优。

论文目录

• 1 实验
•   1.1 样品制备
•   1.2 涂层组织结构
•   1.3 涂层性能测试
• 2 结果与讨论
•   2.1 组织结构表征
•   2.2 Ti0.5Al0.5N涂层和Ti0.33Al0.67N涂层的纳米硬度
•   2.3 结合强度
•   2.4 铣削性能
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 林亮亮

关键词: 涂层,纳米硬度,纳米划痕,力学性能,铣削性能

来源: 表面技术 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 厦门金鹭特种合金有限公司

分类号: TG174.4

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.04.025

页码: 175-181

总页数: 7

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