钛合金切削用Ti1-xAlxN涂层的制备及其切削性能研究

• 作者: 周向葵 左立建 李国建 王凯 王强 秦学思 隋旭东
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: Ti1-xAlxN 磁控溅射 硬质涂层 钛合金切削 磨损机理
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 页码范围: 741-746
• 页数: 6页
• 分类号: TG174.444
• 语种: 中文
• DOI: 10.11900/0412.1961.2015.00454

摘要

采用磁控溅射法制备了不同A1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(原子分数,下同)之间时,Ti1xAlxN涂层为(111)择优生长的fcc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黏结磨损和崩刃.在低速切削(65 m/min)时,Ti050Al050N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,其切削距离比无涂层刀具提高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.