脉冲电弧沉积TiAlSiN涂层及其干式切削性能

为开发适于切削镍基高温合金的刀具涂层,采用脉冲电弧离子镀沉积TiAlSiN涂层,研究Si添加对TiAlN涂层耐磨性、抗氧化性及车削性能的影响。结果表明:Ti0.45Al0.45Si0.10N涂层具有最高的结合力(100 N)和硬度(35 GPa)。800℃高温下,Ti0.40Al0.40Si0.20N涂层已经磨穿,而Ti0.50Al0.50N和Ti0.45Al0.45Si0.10N的磨损率分别为4.48×10^(-6)和2.65×10^(-6) mm3·N-1·m-1;3种涂层都存在粘着磨损,其中,Ti0.50Al0.50N和Ti0.45Al0.45Si0.10N涂层分别还发生了磨粒磨损。此外,Si的合金化显著提高了Ti Al N涂层的抗氧化性。使用涂层刀具车削镍基高温合金时的寿命长短依次为Ti0.50Al0.50N<Ti0.40Al0.40Si0.20N<Ti0.45Al0.45Si0.10N。3种涂层刀具磨损形式以粘着磨损、氧化磨损及磨粒磨损为主。综上,因其优异的力学和耐磨耐氧化性能,Ti0.45Al0.45Si0.10N涂层具有更好车削性能。