第十四届全国表面工程大会

495 / 2023-02-27 10:20:27

Si成分梯度TiAlSiN涂层的高硬度和高结合力对钛合金切削性能的影响

涂层；钛合金切削；磁控溅射；梯度分布；结合力

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为满足钛合金高速切削对刀具涂层力学性能、热稳定性及抗氧化性的要求，需要在TiAlN基刀具涂层中添加Si元素，以提高涂层硬度，但是会降低涂层的膜基结合力和切削性能。本文用磁控溅射方法将Si元素沿垂直膜面方向梯度分布，形成梯度TiAlSiN涂层。该涂层硬度可保持无梯度TiAlSiN涂层70%以上的硬度，比TiAlN涂层的硬度提高147%，同时结合力提高300%，达到100 N以上。经梯度结构设计的梯度TiAlSiN涂层在切削钛合金时，切削距离比无梯度TiAlSiN涂层的切削距离提高了75.4%，这为进一步提高钛合金切削刀具涂层的结合力提供了一种新的方法。