PVD涂层刀具高速铣削CoCrMo合金的性能研究
本文选题：高速铣削 + 阴极电弧 ； 参考：《表面技术》2017年03期
【摘要】：目的为了提高涂层硬质合金刀具的切削性能,研究了物理气相沉积PVD法制备的涂层硬质合金铣刀在高速干式环境下的铣削性能。方法采用阴极电弧技术制备了TiN、TiAlN以及TiAlSiN涂层硬质合金铣刀刀头,通过一同沉积涂层的硬质合金圆片,间接测量得出涂层的显微硬度、厚度和平均摩擦系数,并以CoCrMo合金为切削对象,进行了PVD涂层与无涂层刀具高速铣削下的对比试验。结果TiAlSiN显微硬度最高达3800HV,摩擦系数达0.3,TiAlN涂层平均膜厚为2μm,间接测得TiN、TiAlN以及TiAlSiN涂层的结合力依次为60、58、42N。在三者的切削性能中,TiAlSiN涂层的切削性能比TiAlN和TiN涂层的好,同等切削参数时,TiN刀具的高速铣削时间最短,TiAlSiN涂层的平均磨损值为0.1895,TiN的平均磨损值为0.3047。结论涂层中添加Al、Si,极大地提高了刀具的使用性能,改善了刀具切削过程中的耐磨性、红硬性,极大地延长了刀具的使用寿命。TiAlSiN涂层的硬度高,耐磨损性好,切削性能好,适合高速铣削加工。
[Abstract]:In order to improve the cutting performance of coated cemented carbide cutters, the milling performance of coated carbide milling cutters prepared by physical vapor deposition (PVD) method in high speed dry environment was studied. Methods TiN- TiAlN and TiAlSiN coated carbide cutters were fabricated by cathode arc technique. The microhardness, thickness and average friction coefficient of the coatings were measured indirectly by depositing the coated carbide wafers. Taking CoCrMo alloy as cutting object, the contrast experiment between PVD coating and uncoated cutting tool under high speed milling was carried out. Results the maximum microhardness of TiAlSiN was 3 800 HVV, and the average film thickness of TiAlN coating was 2 渭 m. The bonding force of TiAlN coating and TiAlSiN coating was determined to be 60,58.42N in order. The average film thickness of TiAlN coating was 0.3 渭 m, and the average thickness of TiAlN coating was 2 渭 m. The cutting performance of TiAlSiN coating is better than that of TiAlN and TiN coating. The average wear value of TiAlSiN coating is 0.1895% and the average wear value of TiAlSiN coating is 0.3047 when the cutting parameters are the same. Conclusion the addition of Aluminum-Si-coating can greatly improve the performance of cutting tools, improve the wear resistance and red hardness of the cutting tools, prolong the service life of the cutting tools. The coating has high hardness, good wear resistance and good cutting performance. Suitable for high speed milling.
【作者单位】： 上海应用技术大学机械工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51475311)~~
【分类号】：TG714;TG174.4
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