TiAlN涂層刀具強流脈沖電子束表面處理的工藝研究.pdf

1、隨著制造技術(shù)的高速發(fā)展，硬質(zhì)合金 TiAlN涂層刀具已成為目前重點研究和應(yīng)用廣泛的切削刀具。從表面工程技術(shù)角度對TiAlN涂層刀具的開發(fā)有重要的意義，涂層刀具表面后處理技術(shù)將成為刀具涂層技術(shù)新的發(fā)展方向。本文利用強流脈沖電子束對硬質(zhì)合金刀具 TiAlN涂層進(jìn)行表面改性，通過改變轟擊次數(shù)和電子束能量，研究了不同轟擊次數(shù)和不同電子束能量對硬質(zhì)合金刀具涂層微觀組織及性能的影響，最終以提高涂層刀具的切削性能為目的。
　　通過響應(yīng)面設(shè)計方法

2、，分別設(shè)計了車削用和銑削用涂層刀具表面改性的工藝參數(shù)，并進(jìn)行優(yōu)化，獲得最佳的表面處理參數(shù)；同時，對響應(yīng)值所建立的模型進(jìn)行顯著性分析，考察了各因素對響應(yīng)值的影響程度。進(jìn)而，采用SEM、激光共聚焦顯微鏡等實驗儀器對TiAlN涂層表面形貌、截面形貌進(jìn)行觀察，利用SEM、EDS和XRD等分析手段對涂層厚度、涂層截面元素含量、涂層表面物相組成進(jìn)行檢測，并且對涂層粗糙度進(jìn)行測量，對涂層表面硬度進(jìn)行檢測。研究了強流脈沖電子束對TiAlN涂層微觀組織和

3、性能的影響規(guī)律。最終通過車削實驗和銑削實驗對比轟擊前后涂層刀具切削性能。
　　實驗結(jié)果表明：經(jīng)不同能量電子束轟擊后，TiAlN涂層的表面形貌、元素含量、以及性能發(fā)生了變化。經(jīng)XRD分析表明，隨著電子束能量增加，涂層相主要衍射峰取向程度發(fā)生轉(zhuǎn)變，但涂層相依然沿著多晶面生長；轟擊后的TiAlN涂層相衍射峰向高角度偏移，并有一定的寬化趨勢，表明電子束轟擊作用在涂層內(nèi)部引起較大的壓應(yīng)力，并且涂層內(nèi)部晶粒細(xì)化。涂層內(nèi)部產(chǎn)生的較大應(yīng)力驅(qū)使涂層