【摘 要】
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刀具镀层技术因可有效地提高刀具的使用寿命和加工效率,进而为制造业带来巨大的经济效益和社会效益。本文采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术,在PCB专用硬质合金微钻表面制
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刀具镀层技术因可有效地提高刀具的使用寿命和加工效率,进而为制造业带来巨大的经济效益和社会效益。本文采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术,在PCB专用硬质合金微钻表面制备出CrAlTiN多元复合镀层,并对其镀层特性及切削性能进行了研究。通过与无镀层微钻在印制电路板上进行钻削试验,对比发现:无镀层微钻钻削时,钻头易折断,钻削寿命达到2000孔后,发生主切削刃磨损和崩刃失效;而CrAlTiN镀层微钻由于良好的抗粘结性和较强切削能力,以及一定厚度的纳米级梯度过渡层,形成了一个稳定的耐磨损强化区,显著提高了微钻的耐磨性,试验条件下的钻削寿命提高了3倍以上;钻削7500孔后,主要以钻尖和后刀面处镀层磨损而失效;镀层厚度为2μm时,与耐磨性达到最佳匹配。在镀层特性测定中,对镀层表面和截面进行SEM观察表明,磁控溅射CrAlTiN多元复合镀层组织均匀、细密,无柱状晶组织;XRD分析说明镀层主要含CrN、Ti2N,也可能有Cr-Al-Ti-N体系中其它相。与单一的TiN和CrN镀层相比,复合镀层的硬度、耐磨性、韧性均优于单一镀层。CrAlTiN多元复合镀层满足了PCB硬质合金微钻的高耐磨性、高韧性和高热导率,具有市场推广价值。
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