钛合金切削用Ti1-xAlxN涂层的制备及其切削性能研究
来源期刊：金属学报2016年第6期
论文作者：隋旭东 李国建 王强 秦学思 周向葵 王凯 左立建
文章页码：741 - 746
关键词：Ti1-xAlxN;磁控溅射;硬质涂层;钛合金切削;磨损机理;
摘 要：采用磁控溅射法制备了不同Al含量的Ti1-xAlxN涂层.经XRD,SEM,EDX和纳米压痕仪分析发现,Al含量在0.500.58（原子分数,下同）之间时,Ti1-xAlxN涂层为（111）择优生长的fcc结构.当Al含量增加到0.63时,涂层中有六方纤锌矿结构的Al N生成,涂层硬度降低.另外,随着Al含量的增加,涂层表面颗粒尺寸变大,涂层变疏松.钛合金切削实验表明,涂层刀具的磨损形式主要为黏结磨损和崩刃.在低速切削（65 m/min）时,Ti0.50Al0.50N涂层刀具的切削性能略好于无涂层刀具,并且都好于Ti0.42Al0.58N和Ti0.37Al0.63N涂层刀具.在高速切削（100 m/min）时,Ti0.50Al0.50N涂层刀具有最好的切削性能,其切削距离比无涂层刀具提高4倍多.这主要因为Ti0.50Al0.50N涂层表面致密、硬度高,在钛合金切削时形成的切屑瘤致密而整齐.
隋旭东1，李国建1，王强1，秦学思1，周向葵1，王凯1，左立建2
1. 东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室2. 中国石油大庆石化分公司炼油厂
摘 要：采用磁控溅射法制备了不同Al含量的Ti1-xAlxN涂层.经XRD,SEM,EDX和纳米压痕仪分析发现,Al含量在0.500.58（原子分数,下同）之间时,Ti1-xAlxN涂层为（111）择优生长的fcc结构.当Al含量增加到0.63时,涂层中有六方纤锌矿结构的Al N生成,涂层硬度降低.另外,随着Al含量的增加,涂层表面颗粒尺寸变大,涂层变疏松.钛合金切削实验表明,涂层刀具的磨损形式主要为黏结磨损和崩刃.在低速切削（65 m/min）时,Ti0.50Al0.50N涂层刀具的切削性能略好于无涂层刀具,并且都好于Ti0.42Al0.58N和Ti0.37Al0.63N涂层刀具.在高速切削（100 m/min）时,Ti0.50Al0.50N涂层刀具有最好的切削性能,其切削距离比无涂层刀具提高4倍多.这主要因为Ti0.50Al0.50N涂层表面致密、硬度高,在钛合金切削时形成的切屑瘤致密而整齐.
关键词：Ti1-xAlxN;磁控溅射;硬质涂层;钛合金切削;磨损机理;
