硬質(zhì)合金刀具離子鍍TiAlN鍍層結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、本文以YG8硬質(zhì)合金刀具為基體，采用多弧真空離子鍍制備以TiN為過(guò)渡層的TiA lN梯度涂層為研究對(duì)象，深入研究工藝參數(shù)對(duì)涂層性能的影響。本文實(shí)驗(yàn)制備TiA lN/TiN膜層時(shí)所采用的靶材為工業(yè)級(jí)純鈦靶和Ti:Al為1:1的合金靶材，鍍膜參數(shù)為沉積溫度50～250℃，基體負(fù)偏壓50～250V，鈦靶電流60A，合金靶電流50 A， N2分壓0.6～1.0Pa，鍍制時(shí)間60min。
　　經(jīng)試驗(yàn)研究結(jié)果表明：工藝參數(shù)明顯影響涂層的表面形

2、貌和涂層的厚度，過(guò)高或過(guò)低的基體偏壓會(huì)都會(huì)使膜層表面出現(xiàn)大的顆粒熔滴和凹坑，導(dǎo)致表面不平整，涂層的表面顆粒尺寸先隨著偏壓增加而增大，當(dāng)超過(guò)一定值隨偏壓增大而變?。坏?dú)夥謮簩?duì)表面形貌的影響不是很明顯；沉積溫度的影響顯著，隨著沉積溫度增加，涂層表面趨向于更加平整，且涂層晶粒尺寸減小，排列更加緊密。工藝參數(shù)對(duì)涂層厚度也有明顯影響，隨著偏壓的增加和氮?dú)夥謮旱纳?，涂層厚度均相?yīng)的減小。對(duì)于涂層，厚度太大或太小均有損涂層的性能，過(guò)大的涂層厚度會(huì)導(dǎo)

3、致更大的涂層殘余應(yīng)力，影響涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度，過(guò)小的涂層厚度耐磨性要差。
　　根據(jù)顯微硬度和涂層結(jié)合力的正交試驗(yàn)，論文分析了工藝參數(shù)對(duì)涂層顯微硬度和涂層結(jié)合力的影響，研究表明，在所選定的工藝參數(shù)當(dāng)中，影響涂層顯微硬度的主次順序是：R負(fù)偏壓＞R沉積溫度＞R氮?dú)夥謮?，影響涂層膜基結(jié)合力的主次順序是：R沉積溫度＞R負(fù)偏壓＞R氮?dú)夥謮骸?br>　　通過(guò)對(duì)較優(yōu)參數(shù)所得試件的切削試驗(yàn)和摩擦磨損試驗(yàn)可知， TiA lN涂層能明顯改善刀具的切削