AlCrN涂层高速钢刀具的应用研究

采用可变磁场CAE弧源PVD技术,利用Al_(70)Cr_(30)材料在HSS基体上制备了AlCrN薄膜,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及多功能材料表面试验仪,研究了AlCrN薄膜的物相结构、断口和表面形貌特征。通过相关工艺参数的调整,实现了AlCrN薄膜物相结构的调控,所获得的薄膜硬度达到3700-4000HK,并具有良好的膜基结合力。AlCrN涂层立铣刀、齿轮滚刀试验表明:AlCrN涂层高速钢刀具适合于干式、湿式的切削条件,具有(111)面的择优取向的AlCrN涂层高速钢刀具具有更好的耐磨性及稳定性。

复合氮化合物薄膜的研究

采用多源PVD技术在YG8硬质合金基体上分别沉积了Ti N和Ti NX薄膜,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及多功能材料表面试验仪,研究了多种元素的添加对Ti N涂层微观结构、断口和表面形貌的影响。结果表明:添加多种元素可使Ti N涂层的微观结构发生明显变化,能有效控制膜的结晶和生长模式,改变传统的(111)面的单一取向,从原来的(111)的择优取向,转变为(200)、(111)、(220)共同取向;Ti NX涂层的断口呈非柱状结构,表面粗糙度小于Ti N,具有更为均匀致密的结晶结构和光整的表面形貌,趋于Ti Al N薄膜的显微硬度,一致的结晶组织结构、有效的沉积效率、良好的膜基结合力有利于厚膜Ti N的制备;相对于Ti N,寿命可提高50%-100%。