钛合金切削用Ti1-xAlxN涂层的制备及其切削性能研究

分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》

隋旭东 李国建 王强 秦学思 周向葵 王凯

摘要： 采用磁控溅射法制备了不同Al含量的Ti1-xAlxN涂层。经XRD、SEM、EDX和纳米压痕仪分析发现，Al含量在0.50-0.58之间时，Ti1-xAlxN涂层为（111）择优生长的面心立方结构。当Al含量增加到0.63时，涂层中有六方纤锌矿结构的AlN生成，涂层硬度降低。另外，随着Al含量的增加，涂层表面颗粒尺寸变大，涂层变疏松。钛合金切削实验表明，涂层刀具的磨损形式主要为粘结磨损和崩刃。在低速切削（65 m/min）时，Ti0.50Al0.50N涂层刀具的切削性能略好于无涂层刀具，并且都好于Ti0.42Al0.58N和Ti0.37Al0.63N涂层刀具。在高速切削（100 m/min）时，Ti0.50Al0.50N涂层刀具有最好的切削性能，比无涂层刀具提高4倍多。这主要因为Ti0.50Al0.50N涂层表面致密，硬度高，在钛合金切削时形成的切屑瘤致密而整齐。因此，在高速车削钛合金时推荐使用（111）择优取向、表面致密、低Al含量的Ti0.50Al0.50N涂层。

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