偏压对AlTiN涂层的物性及车削GH4169性能的影响

• 作者: 姜涛
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: AlTiN涂层 基体偏压 纳米硬度 内应力 月牙洼磨损 高温合金 车削
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 表面质量控制及检测
• 页码范围: 330-335
• 页数: 6页
• 分类号: TG174.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.12.039

摘要

目的 研究不同基体偏压对AlTiN涂层性能的影响,以得到车削高温合金性能最佳的AlTiN涂层.方法 采用多弧离子镀技术,在不同偏压下在WC-Co硬质合金表面沉积AlTiN涂层.通过扫描电子显微镜(SEM)及其所附能谱仪(EDS)观察涂层的表面和截面形貌以及分析涂层的成分,X射线衍射仪分析涂层的物相结构及内应力,用CSM纳米硬度计测试涂层的纳米硬度H、弹性模量E、抗塑形变形因子H3/E*2、显微硬度耗散系数MDP等性能指标.对比不同偏压制备的AlTiN涂层车削高温合金GH4169的切削性能表现,并分析其切削失效形式,同时探究涂层物性对月牙洼磨损失效的影响.结果 不同偏压制备的AlTiN涂层结构致密,物相均为NaCl型面心立方结构,–40 V偏压制备的涂层以(200)方向择优,–120 V制备的涂层以(111)方向择优.不同偏压制备的涂层均为压应力,其内应力随着偏压的增大而增大.与–80 V及–120 V制备的涂层相比,–40 V偏压制备的涂层表现出更低的硬度与更优的韧性.在车削高温合金GH4169时,–80 V偏压制备的涂层抗月牙洼磨损能力最好,–40 V与–120 V的切削性能相当.结论 对AlTiN涂层而言,–80 V偏压制备的涂层硬度与应力之间达到平衡,硬度与应力间的平衡有助于提升涂层的抗月牙洼磨损能力.在车削GH4169时,–80 V偏压制备的AlTiN切削性能表现最优.