| AlCrBSiN复合涂层制备及高速干式切削性能* |
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| 引用本文： | 薛海鹏,房磊琦,蔡飞,李明喜.AlCrBSiN复合涂层制备及高速干式切削性能*[J].中国表面工程,2023,36(4):118-128. |
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| 作者姓名： | 薛海鹏 房磊琦 蔡飞 李明喜 |
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| 作者单位： | 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点试验室 马鞍山 243002 ；安徽工业大学现代表界面工程研究中心 马鞍山 243002 ；安徽工业大学材料科学与工程学院 马鞍山 243002 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（52271047）；安徽省自然科学基金（2208085ME106）；安徽省高等学校自然科学研究（KJ2021A0390）资助项目 |
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| 摘 要： | 针对 AlCrSiN 涂层难以满足高速干式切削加工的需求，通过添加 B 元素，利用多弧离子镀技术在硬质合金刀具表面制备高速干式切削性能优异的 AlCrBSiN 涂层。采用 X 射线衍射仪、扫描电镜、高温退火炉、测力仪以及数控车床表征涂层的结构、高温性能及高速干式切削性能。结果表明，不同 B 含量（0 at.%, 0.64 at.%和 1.03 at.%）的 AlCrBSiN 涂层中的相结构均为固溶的（Al，Cr）N 相，B 和 Si 元素主要以非晶 Si3N4和 BN 的形式存在，B 和 Si 元素均能够起到细化晶粒的作用；B5 涂层（0.64 at.%）显示出较好的结合强度（Lc2值为 52.8 N），而 B10 涂层（1.03 at.%）的硬度最高（3 618±71 HK0.05）；高温退火试验显示 B5 涂层具有最佳的高温稳定性能，而高速干式车削结果进一步表明 B5 涂层车刀切削力最小，切削寿命最高 （17 min），与未添加 B 的 AlCrSiN 相比提高了 21%。涂层刀具后刀面的主要磨损机理为磨粒磨损和粘结磨损，前刀面的主要磨损机理为氧化磨损、磨粒磨损和粘结磨损。B 元素可以提高 AlCrBSiN 涂层刀具的高温稳定性能和高速干式切削性能。所制备的 AlCrBSiN 涂层能有效提高刀具表面的高温和抗切削磨损性能，在高速干式切削领域具有较好的应用情景。
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| 关 键 词： | AlCrBSiN 涂层 高温性能 高速干式切削 磨损 |
| 收稿时间： | 2022/8/31 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/2/9 0:00:00 |
Deposition and High-speed Dry Cutting Performance of AlCrBSiN-coated Cutters |
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| XUE Haipeng,FANG Leiqi,CAI Fei,LI Mingxi.Deposition and High-speed Dry Cutting Performance of AlCrBSiN-coated Cutters[J].China Surface Engineering,2023,36(4):118-128. |
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| Authors: | XUE Haipeng FANG Leiqi CAI Fei LI Mingxi |
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