膜厚对(Ti,Al)N涂层微结构、机械性能及切削特性的影响

电镀与涂饰 , 2016, 35(18): 990-994.

膜厚对(Ti,Al)N涂层微结构、机械性能及切削特性的影响

苏永要 ^1, , 胡荣 ^2, , 王锦标 ^3, , 冯桐 ^4, , 鲜济遥 ^5,

1.重庆文理学院新材料技术研究院,重庆402160;重庆市高校微纳米材料工程与技术重点实验室,重庆402160

2.重庆文理学院新材料技术研究院,重庆,402160

3.重庆文理学院新材料技术研究院,重庆402160;重庆市高校微纳米材料工程与技术重点实验室,重庆402160

4.重庆文理学院新材料技术研究院,重庆,402160

5.重庆文理学院新材料技术研究院,重庆,402160

基金项目: 重庆文理学院科研项目(R2012CJ13,Y2015XC24) 国家自然科学基金(51275323) 大学生创新创业训练项目(201510642294). 重庆市教委科学技术研究项目(KJ1601104,KJ1401119)

关键词：氮化钛铝 , 涂层 , 钨钴类硬质合金 , 刀具 , 厚度 , 磁控溅射 , 真空镀 , 摩擦学

Effect of thickness of (Ti,Al)N coating on its microstructure, mechanical properties and cutting characteristics

Keywords： aluminum titanium nitride , coating , cobalt-tungsten carbide , cutting tool , thickness , magnetron sputtering , vacuum plating , tribology

利用蒸发与磁控溅射二元组合源设备,通过控制沉积时间在钨钴类硬质合金螺纹刀表面制备了不同膜厚的(Ti,Al)N涂层.采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、维氏显微硬度计、洛氏硬度计和摩擦试验机考察了涂层厚度对涂层微观结构、表面形貌、元素组成、显微硬度、膜-基结合力及摩擦磨损性能的影响,并通过切削40Cr钢材研究了涂层刀具的切削特性.结果表明,沉积6h所得涂层(膜厚约5.0 μm)的复合硬度(涂层+基材的显微硬度)显著高于沉积2h(膜厚约1.8 μm)所得涂层,但膜-基结合力更弱,磨耗速率更快.

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