金属热处理

作者：谭大庆, 胡韶华, 万元, 谭伟

单位：1.重庆工业职业技术学院 机械工程学院, 重庆 400050;；2.重庆工程职业技术学院 电气工程学院, 重庆 400050;；3.中国兵器工业第五九研究所 精密成形中心, 重庆 400039;；4.重庆工商大学 机械工程学院, 重庆 400020

关键词：YT30刀具,AlTiCrN涂层,磁控溅射,微观组织,摩擦性能

基金：重庆市教委科学研究重大课题(KJZD-K201903401)

为改善刀具性能以及优化磁控溅射参数,研究了AlTiCrN涂层的制备工艺优化过程,并对其组织结构与膜基结合力进行了分析,比较了不同载荷条件下的涂层耐磨性。研究结果表明,沉积时间120 min,沉积功率200 W为较优的磁控溅射参数。AlTiCrN涂层的物相组成为AlTiCrN、Al和CrN。AlTiCrN(111)峰表现为尖锐的衍射峰结构,涂层达到了很高的结晶程度。涂层主要由三角锥结构组成,间隙内还生成了许多细小晶粒。涂层上层区域主要由柱状晶构成,下层主要由纤维晶粒构成。AlTiCrN涂层进行划痕测试发现载荷为19 N和32 N的部位出现了摩擦力突变。通过磁控溅射涂层的YT30刀具比未镀膜刀具有更低的摩擦因数,表明对刀具进行AlTiCrN涂层涂覆后能够显著改善刀具耐磨性。当加载载荷增大后,涂覆涂层的刀具磨痕深度表现出更为平缓过渡。提高载荷到5 N后,在磨痕的两侧形成了大量的磨屑,其宽度也明显增大,并未发生涂层剥落现象。

来源：2020年第11期

《金属热处理》期刊编辑部

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