离子镀TiAlN工具涂层的微结构与切削性能

研究并比较了TiAlN和TiN涂层的成分、微结构、力学性能与抗氧化性及涂层铣刀的高速切削性能和涂层钻头的切削性能。结果表明,TiAlN和TiN涂层同为单相的NaCl型结构,并都呈现择优取向的柱状晶,TiAlN涂层的硬度远高于TiN涂层的硬度,TiAlN涂层的抗氧化温度明显高于TiN涂层的抗氧化温度。在高速铣削条件下,TiAlN涂层铣刀的后刀面磨损速率仅为TiN涂层铣刀的约四分之一。在钻孔数相同时TiAlN涂层钻头的磨损量也显著低于TiN涂层钻头。TiAlN涂层刀具的使用寿命显著高于TiN涂层刀具。     

德国波形刃立铣刀的切削性能及Balzers厂的TiN涂层效果

本文报导了作者访问德国著名铣刀生产厂(FRANKEN)所见波形刃立铣刀的切削试验情况和Balzers厂TiN的涂层效果。文中列举了各项切削试验数据,可供国内有关铣刀生产厂参考比较。     

TiN涂层插齿刀的切削性能

对空心阴极（ＨＣＤ）控制备的ＴｉＮ涂层的金属学特性以及涂层刀县的切削性能进行了研究。在本文试验条件下，涂层结构为展状．硬度高达ＨＶ２１５７，残余应力为压应力，刀具寿命为未涂层刀具的４．７５倍。阐明了ＴｉＮ涂层高速钢刀具切削性能优于未涂层高速钢刀具的内在原因。     

TiCN涂层硬质合金刀具铣削性能研究

采用Kistler三向压电铣削测力仪测试了刀具切削45钢过程中的切削力,利用超景深显微镜、扫描电镜和能谱仪观察分析刀具切削后的磨痕宽度、形貌和成分,获得了未涂层刀具HSS、TiN和TiCN涂层刀具的切削时间与磨痕宽度关系图,探讨了刀具的切削失效机理。采用XRD分析了涂层刀具铣削前的相结构,结果表明:TiN与TiCN涂层均表现为fcc-TiN相结构,TiCN具有明显的(111)择优取向,TiN择优取向不明显。切削试验表明:在磨痕宽度达到0.3mm时,TiCN涂层刀具的切削时间比TiN涂层刀具切削时间约长2.5倍,同时整个切削过程中TiCN比TiN具有更低的切削力。这可能是因为TiCN涂层比TiN涂层具有更高的硬度和耐磨性,并且切削过程中TiCN涂层中固溶的C能析出至晶界处,起到润滑作用,降低刀具与工件材料之间的摩擦,减小切削力,延长刀具使用寿命。SEM和EDS分析表明:TiN涂层刀具磨损失效机理为磨料磨损和粘着磨损,而TiCN涂层刀具失效以磨料磨损为主。     

TiN涂层精密复杂刀具切削特性的研究

本文研究了精密复杂高速钢刀具经TiN涂层后的切削特性、重磨后的特性和高速切削特性。实验证明,经TiN涂层处理的齿轮滚刀可提高切削寿命6倍以上,插齿刀可提高5倍以上,拉刀可拉削HRC25～36的难加工材料,光洁度可提高1级,TiN涂层后的滚刀、插齿刀经重磨开刃后,其切削寿命仍然比未涂层的新刀提高6倍以上,对于齿轮刀具、拉削刀具等刃磨前刃面的刀具,TiN涂层仍然保持刀具的高寿命。     

Y15钢表面沉积TiN、TiCN和AlTiCrN涂层的摩擦磨损性能

为提高Y15易切削钢的耐磨性能,对Y15钢试样表面进行离子氮化处理,并分别采用TiN、TiCN、AlTiCrN进行镀膜处理。在SRVⅣ磨损试验机上考察制备的3种试样的摩擦磨损性能,并与盐浴渗氮处理试样进行比较。结果表明:3种离子渗氮+涂层处理试样中,离子渗氮+AlTiCrN涂层的耐磨性最好,其次是离子渗氮+TiCN涂层和离子渗氮+TiN涂层;盐浴渗氮试样的磨损机制主要为黏着磨损,离子渗氮+TiN涂层试样的磨损机制以黏着磨损和磨粒磨损为主,其他2种试样的磨损机制主要为轻微犁沟和黏着磨损。     

TiVN涂层的耐磨性与切削性能的关联研究

通过多弧离子镀沉积技术制备了TiN和TiVN涂层,对比了两种涂层在不同工况下的摩擦磨损性能和切削性能,并指出影响刀具涂层服役性能的主要因素。结果表明,V元素掺杂有效提高了TiN涂层的硬度和结合力、减小了TiN涂层的摩擦因数和低温下的磨损率,但V容易氧化的特性导致500 ℃及以上温度TiVN涂层产生较高的磨损率。切削测试表明,在麻花钻的主切削刃和横刃区域两种涂层发生明显的剥落,而在后刀面涂层未发生明显剥落,TiVN涂层较高的膜基结合强度和耐磨性能使得它对刀具的防护效果更佳;刀具涂层的服役性能与其耐磨性能和膜基结合强度有关,刀具的主切削刃和横刃区域对涂层的耐磨性能和膜基结合强度有着苛刻的要求,且切削刃尖端温度较高,对涂层的高温耐磨性能和膜基结合强度要求也高。     

采用TiCN基涂层以提高刀具寿命

<正> 当采用以复合氮化物为基的耐磨涂层时,刀具寿命可以得到显著的提高。通过对这种涂层的结构强化,亦即改变其沉积温度或成分,效果还可提高。例如,当在刀具工作表面上涂覆TiCN基涂层时,其寿命得到了明显的提高了。     

金刚石涂层刀具的切削性能

<正> 1.前言本文介绍一种采用微波等离子CVD法制成的金刚石涂层刀具。为了评定其切削性能,并与烧结金刚石刀具进行磨损过程的比较,在碳纤维增强塑料(CFRP)上进行了车削试验。2.实验步骤实验备有两种金刚石涂层刀具(刀具标记:DC1、DC2),刀具的基体为氮化硅,采用微波等离子CVD法合成金刚石,涂层条件见表1。     

金刚石涂层立铣刀的切削性能

<正> 近年来,在环境保护问题日益突出的情况下,要求以汽车为主的运输机械尽快实现轻量化,所用材料应从比重较大的铁基材料向比重较小的非铁金属或非金属材料转换。例如大量采用高硅铝合金或CFRP、GFRP等新型材料,这些材料的优点是:强度高,耐磨性优异,热膨胀系数小;缺点是在进行机械加工时,工具寿命非常短。目前机械加工的总趋势是实现高效率加工,切削速度迅速向高速化发展。这就要求工     

PEMSIP法沉积的TiN涂层对硬质合金刀具切削性能的影响

氮气分压增加使等离子体增强磁控溅射离子镀（ＰＥＭＳＴＰ）ＴｉＮ涂层的相组成朝著富氮相及其含量增加的方向发展。由Ｔｉ２Ｎ和ＴｉＮ两相组成的涂层硬度最高，可达ＨＫ２５００；由Ｔｉ２Ｎ和ＴｉＮ两相组成的刀具涂层使硬质合金刀具切削力下降，可明显提高刀具使用寿命．     

SN01、SN02陶瓷刀片切削性能试验

对两种新近研制的陶瓷刀进行了切削性能试验，结果表明，这两种刀片适宜于淬硬钢及高硬度合金铸铁的精加工及半精加工，其加工表面质量及生产事都优于理质合金。     

陶瓷刀具和PCBN刀具磨损形态的研究

对陶瓷刀具(CC650)和PCBN刀具(CB20)精车淬硬GCr15轴承钢时的刀具磨损形态及性能进行了对比试验；结合扫描电镜对刀具的磨损形态作观察；分析了刀具磨损特征及磨损机理。结果表明：刀具损坏的形态主要为前刀面磨损、后刀面磨损、微崩刃及破损等；陶瓷刀具和PCBN刀具的前后刀面磨损形态不同于典型的磨损形态，陶瓷刀具主后刀面的磨损量要比PCBN刀具的磨损量小。但两种刀具均适合于淬硬钢的精加工工序。     

PCBN刀具的切削性能

综合实际数据、曲线介绍了ＰＣＢＮ刀具在淬硬钢、铸铁及有色金属等材料切削加工中的切削特性及其在硬态切削、干式切削、高速切削等加工技术中的应用。同时也介绍了ＰＣＢＮ刀具的加工表面质量。     

PCVD直流脉冲频率对TiN/TiSiN复合涂层结构与性能的影响

为了探讨频率对硬质合金基体上TiN/TiSiN复合涂层组织结构及性能的影响,选择了几个不同频率来制备TiN/TiSiN复合涂层。研究结果表明:不同频率制备TiN/TiSiN复合涂层的表面形貌都呈圆盘状颗粒,频率在30kHz-70kHz变化时,复合涂层颗粒尺寸随频率的增加而增大,均匀性随频率的增加而变差;复合涂层频率在30kHz-70kHz变化时,TiN始终在(200)方向上择优取向;硬质合金基体上,TiN/TiSiN复合涂层比单一TiN涂层的硬度提高更大,从1973 HV0.05增加到3417 HV0.05;30kHz时TiN/TiSiN复合涂层的硬度、涂层结合力和耐磨性能明显优于其他两种TiN/TiSiN复合涂层。故在硬质合金基体上,30kHz制备的TiN/TiSiN复合涂层工艺最佳。     

CrAlTiN梯度涂层高速钢刀具的切削性能研究

用闭合场非平衡磁控溅射离子镀PVD涂层工艺在高速钢麻花钻上沉积了CrA lTiN梯度涂层。在干式切削条件下,对45#号钢和30CrMnS iA钢进行了钻削试验。通过涂层与未涂层钻头的寿命、磨损和切削力等试验比较,表明CrA lTiN梯度涂层钻头的切削性能远优于未涂层钻头,是一种极有发展前途的刀具涂层。     

涂层Si_3N_4陶瓷刀具切削性能研究

研究了不同切削参数对TiN+Al2O3涂层氮化硅陶瓷刀具切削灰铸铁的切削性能的影响,使用工具显微镜、SEM/EDS手段分析了涂层氮化硅刀具的磨损机理,实验还采用相同基体氮化硅陶瓷刀具做了对比分析。研究结果显示TiN+Al2O3涂层氮化硅刀具可以承受比较大的切削用量,对提高加工效率有重大意义;还发现涂层氮化硅陶瓷刀具主要失效形式为磨粒磨损,粘结磨损,在较高切削速度条件下前刀面还会出现因化学磨损形成的月牙洼。