【摘 要】
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本文采用高功率调制脉冲磁控溅射技术制备纳米复合TiAlSiN涂层,使用模拟/实验方式来解释涂层性能对刀具切削性能的影响.使用化学成分为Ti47Al47Si6(原子百分比)合金靶材,调制脉冲电源充电电压从400 V升至450V,电源以固定功率模式工作,固定功率为1 kW.调制脉冲总长度为1000μs,由弱离化和强离化三部分组成,长度分别为600和400μs,弱离化阶段对应脉冲间歇和持续时间分别为34
【机 构】
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大连理工大学材料科学与工程学院表面工程实验室,大连:116024
【出 处】
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第十一届全国表面工程大会暨第八届全国青年表面工程学术会议
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本文采用高功率调制脉冲磁控溅射技术制备纳米复合TiAlSiN涂层,使用模拟/实验方式来解释涂层性能对刀具切削性能的影响.使用化学成分为Ti47Al47Si6(原子百分比)合金靶材,调制脉冲电源充电电压从400 V升至450V,电源以固定功率模式工作,固定功率为1 kW.调制脉冲总长度为1000μs,由弱离化和强离化三部分组成,长度分别为600和400μs,弱离化阶段对应脉冲间歇和持续时间分别为34μs和6μs,强离化阶段对应脉冲间歇和持续时间为10μs和6μs.溅射氮气分量为25％,氩气氮气总流量为80 sccm,工作气压维持为0.50 Pa.使用EPMA,SEM,纳米压痕,划痕以及冲击等方法检测样品的成分、结构、硬度、弹性模量、结合力以及耐疲劳等.随着充电电压从400V逐渐增大到450 V,涂层硬度从21.4 GPa增至32.6 GPa,同时使用压痕和正面冲击来验证涂层的疲劳韧性,样品的屈服应力也逐渐增大到7.8 GPa,利用划痕和倾斜冲击判断涂层的膜基结合力,硬度最大的结合力最差.利用DEFORM模拟不同TiAlSiN涂层样品切削工件,相同切削条件下经过模拟得出所有样品表面的温度分布均不超过500℃,切削时涂层所受应力均不超过各自的屈服应力,切削模拟结果显示力学性能较优涂层并没有表现出优良的切削能力,主要是膜基结合力相对较差.
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