C掺杂对TiAlSiN涂层切削性能的影响

摘要：

探究C掺杂TiAlSiN涂层针对高硬度材料的切削性能.使用扫描电镜观察涂层的微观形貌,借助EDS表征涂层的元素成分,采用XRD分析涂层的物相构成,采用三维形貌仪表征涂层的表面粗糙度,利用纳米压痕仪评估了涂层的硬度,采用球磨仪测量涂层的厚度.通过切削实验对比四刃TiAlSiN、TiAlSiCN涂层铣刀铣削高硬度模具钢Cr12的切削性能,通过铣削相同的距离,比较刀具的磨损情况,并用手持式粗糙仪测量被加工材料表面粗糙度,分析C掺杂对TiAlSiN涂层的切削性能以及被加工材料表面粗糙度的影响.结果显示:TiAlSiCN涂层的表面液滴、针孔相对TiAlSiN涂层较少,且C掺杂提高了 TiAlSiN涂层的硬度,从TiAlSiN涂层时的37.6 GPa提高到TiAlSiCN涂层时的46.3 GPa.切削试验中,TiAlSiCN与TiAlSiN涂层铣刀在切削相同距离时,TiAlSiN涂层铣刀相比较于TiAlSiCN涂层铣刀刃口磨损更加严重,TiAlSiN涂层铣刀切削材料表面的平均粗糙度为0.046,而TiAlSiCN涂层铣刀切削材料表面的平均粗糙度为0.025,工件表面粗糙度下降了近50％.C掺杂对TiAlSiN涂层的微观形貌以及刀具的切削性能均有影响,C掺杂不仅能改善TiAlSiN涂层的表面微观形貌和降低被加工材料表面的粗糙度,还能提高涂层硬度延长铣刀的使用寿命.

关键词：C掺杂、切削性能、表面粗糙度、铣削距离

所属期刊栏目：52

分类号：TG174.4;TG335.86(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;上海市自然科学基金;上海应用技术大学中青年人才发展基金

在线出版日期：2023-08-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：96-100