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多弧离子镀TiAlSiN梯度涂层制备及切削性能
被引量：
15
1
作者
汪鹏
许昌庆
+3 位作者
蔡飞
斯松华
张世宏
梁
加
刚
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期34-43,共10页
针对含Si超硬涂层与基体结合强度不足,切削过程中涂层易发生剥落从而导致涂层刀具切削性能低的问题,采用离子源增强的多弧离子镀技术在硬质合金刀具上制备了不同含Si层梯度结构的TiAlSiN梯度涂层。利用XRD、SEM、OM以及切削试验探讨不同...
针对含Si超硬涂层与基体结合强度不足,切削过程中涂层易发生剥落从而导致涂层刀具切削性能低的问题,采用离子源增强的多弧离子镀技术在硬质合金刀具上制备了不同含Si层梯度结构的TiAlSiN梯度涂层。利用XRD、SEM、OM以及切削试验探讨不同含Si层梯度结构对涂层物相、表面形貌、膜基结合强度、摩擦磨损以及切削性能的影响。结果显示:不同含Si层梯度结构的TiAlSiN涂层主要由固溶的(Ti, Al)N和(Al, Ti)N相组成。其中,低Si直接过渡的TiAlSiN涂层(S3)呈现出较高的硬度、良好的膜基结合力、较低的涂层残余应力和摩擦因数。铣削结果显示,涂层刀具的切削磨损机理主要表现为粘着磨损。当切削速度为80 m/min时,低Si过渡涂层(S3涂层)表现出更高的切削长度(925 m),显著高于S1涂层的525 m;当切削速度由80 m/min增加至110 m/min时,S3涂层切削长度增加到1650 m。对含Si刀具涂层进行梯度设计,可有效提高涂层的膜-基结合强度和涂层刀具的切削性能。
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关键词
多弧离子镀
TiAlSiN涂层
梯度涂层
切削性能
下载PDF
职称材料
高能离子刻蚀前处理对AlTiSiN涂层切削性能的影响
被引量：
4
2
作者
梁
加
刚
许昌庆
+3 位作者
王标
高营
蔡飞
张世宏
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期145-151,共7页
目的提高AlTiSiN涂层与刀具基材的结合强度,降低涂层表面的粗糙度,减少切削过程中涂层的剥落,改善涂层刀具的切削寿命。方法采用离子源增强的多弧离子镀设备刻蚀清理基体材料,并制备AlTiSiN涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)...
目的提高AlTiSiN涂层与刀具基材的结合强度,降低涂层表面的粗糙度,减少切削过程中涂层的剥落,改善涂层刀具的切削寿命。方法采用离子源增强的多弧离子镀设备刻蚀清理基体材料,并制备AlTiSiN涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、粗糙度仪、划痕仪和铣削实验探讨涂层沉积前不同Ar离子刻蚀清洗工艺对AlTiSiN涂层结构、膜基结合力和涂层表面形貌的的影响,探究不同刻蚀清洗工艺对涂层刀具切削机理和切削性能的影响。结果 AlTiSiN涂层的相结构主要由(Al,Ti)N固溶体相组成,涂层沿着基体呈现柱状生长。随着高能Ar离子刻蚀电流由40 A增加至100 A,涂层的表面粗糙度降低,Ra值由140 nm降至69 nm,Sq值由226 nm降至117 nm;涂层与基体之间的结合强度增加,Lc2由41 N增加至52 N;切削加工DC53模具钢结果显示,当清洗电流增加至100 A,涂层的剥落几率降低,涂层刀具的切削寿命增加,由11 m增加至23 m。结论高能离子刻蚀前处理过程可有效增加涂层与基体之间的结合强度,降低涂层表面粗糙度,进而提高涂层刀具的切削寿命。刻蚀清洗所用电流强度越大,清洗效果越好,刀具涂层切削性能提高越明显。
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关键词
Al
TI
SI
N涂层
离子源清洗
结合强度
切削
下载PDF
职称材料
题名
多弧离子镀TiAlSiN梯度涂层制备及切削性能
被引量：
15
1
作者
汪鹏
许昌庆
蔡飞
斯松华
张世宏
梁
加
刚
机构
安徽工业大学现代表界面工程研究中心
安徽工业大学材料科学与工程学院
安徽华菱汽车有限公司重型专用车发动机安徽省重点实验室
出处
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期34-43,共10页
基金
安徽省自然科学基金(1808085QE131)
安徽省重点研究和开发计划专项(1804b06020370)
国家自然科学基金(51305002,51522502)~~
文摘
针对含Si超硬涂层与基体结合强度不足,切削过程中涂层易发生剥落从而导致涂层刀具切削性能低的问题,采用离子源增强的多弧离子镀技术在硬质合金刀具上制备了不同含Si层梯度结构的TiAlSiN梯度涂层。利用XRD、SEM、OM以及切削试验探讨不同含Si层梯度结构对涂层物相、表面形貌、膜基结合强度、摩擦磨损以及切削性能的影响。结果显示:不同含Si层梯度结构的TiAlSiN涂层主要由固溶的(Ti, Al)N和(Al, Ti)N相组成。其中,低Si直接过渡的TiAlSiN涂层(S3)呈现出较高的硬度、良好的膜基结合力、较低的涂层残余应力和摩擦因数。铣削结果显示,涂层刀具的切削磨损机理主要表现为粘着磨损。当切削速度为80 m/min时,低Si过渡涂层(S3涂层)表现出更高的切削长度(925 m),显著高于S1涂层的525 m;当切削速度由80 m/min增加至110 m/min时,S3涂层切削长度增加到1650 m。对含Si刀具涂层进行梯度设计,可有效提高涂层的膜-基结合强度和涂层刀具的切削性能。
关键词
多弧离子镀
TiAlSiN涂层
梯度涂层
切削性能
Keywords
multi-arc ion plating
TiAlSiN coating
gradient coating
cutting performance
分类号
TG174.444 [金属学及工艺—金属表面处理]
下载PDF
职称材料
题名
高能离子刻蚀前处理对AlTiSiN涂层切削性能的影响
被引量：
4
2
作者
梁
加
刚
许昌庆
王标
高营
蔡飞
张世宏
机构
重型专用车发动机安徽省重点实验室
安徽华菱汽车有限公司
安徽工业大学现代表界面工程研究中心
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期145-151,共7页
基金
国家自然科学基金(51305002
51522502)
+1 种基金
安徽省自然科学基金(1808085QE131)
安徽省重点研究和开发计划专项(1804b06020370)~~
文摘
目的提高AlTiSiN涂层与刀具基材的结合强度,降低涂层表面的粗糙度,减少切削过程中涂层的剥落,改善涂层刀具的切削寿命。方法采用离子源增强的多弧离子镀设备刻蚀清理基体材料,并制备AlTiSiN涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、粗糙度仪、划痕仪和铣削实验探讨涂层沉积前不同Ar离子刻蚀清洗工艺对AlTiSiN涂层结构、膜基结合力和涂层表面形貌的的影响,探究不同刻蚀清洗工艺对涂层刀具切削机理和切削性能的影响。结果 AlTiSiN涂层的相结构主要由(Al,Ti)N固溶体相组成,涂层沿着基体呈现柱状生长。随着高能Ar离子刻蚀电流由40 A增加至100 A,涂层的表面粗糙度降低,Ra值由140 nm降至69 nm,Sq值由226 nm降至117 nm;涂层与基体之间的结合强度增加,Lc2由41 N增加至52 N;切削加工DC53模具钢结果显示,当清洗电流增加至100 A,涂层的剥落几率降低,涂层刀具的切削寿命增加,由11 m增加至23 m。结论高能离子刻蚀前处理过程可有效增加涂层与基体之间的结合强度,降低涂层表面粗糙度,进而提高涂层刀具的切削寿命。刻蚀清洗所用电流强度越大,清洗效果越好,刀具涂层切削性能提高越明显。
关键词
Al
TI
SI
N涂层
离子源清洗
结合强度
切削
Keywords
AlTiSiN coating
ion source cleaning
adhesion
cutting performance
分类号
TG174.444 [金属学及工艺—金属表面处理]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多弧离子镀TiAlSiN梯度涂层制备及切削性能
汪鹏
许昌庆
蔡飞
斯松华
张世宏
梁
加
刚
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
15
下载PDF
职称材料
2
高能离子刻蚀前处理对AlTiSiN涂层切削性能的影响
梁
加
刚
许昌庆
王标
高营
蔡飞
张世宏
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
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职称材料
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