热加工工艺

作者：周琼, 王胜杰, 张而耕, 黄彪, 陈强, 李耀东,

关键词：C掺杂, 切削性能, 表面粗糙度, 铣削距离,

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。

来源：2023年第10期

《热加工工艺》期刊编辑部

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