PDF《用于加工 Inconel718 的切削刀具发展现状》

2 硬质合金刀具的涂层改性 仅依靠刀具材料的更新提升刀具性能并不能满 足生产需要 ,大量研究人员尝试通过涂层改性改善 刀具性能.这种方法在控制成本的前提下 ,对镍基 合金切削刀具的性能改善更为显著.一般来说 ,切 削镍基合金的刀具涂层需要有很强的抗氧化性、 抗 粘结性和耐磨性 ;

同时 ,涂层的摩擦系数较低 ,能最 大限度降低高速切削镍基合金时的切削力及切削温 度 ,延长刀具寿命. TiC 涂层、 TiN 涂层和 Al2O3 涂层是镍基高温合 金切削领域研究最多、 使用最早的三种涂层 ,后来又 出现兼有 TiC 和TiN 性质的 TiCN 涂层以及 TiAlN 涂 层等.TiC 涂层的硬度高、 耐磨性好 ,适用于加工镍 基合金时会产生剧烈磨损的刀具 ;

TiN 涂层与合金 的亲和力小、 润湿性好、 抗氧化性强 ,适用于容易发 生粘结磨损的刀具 ;

Al2O3 涂层在高温下具有良好的 热稳定性 ,适用于高速切削时产生大量切削热的刀 具[41] .TiCN 涂层同时具有 TiN 结合力好和 TiC 耐 磨性好的优点 ,硬度比 TiN 高 ,且摩擦因数小 ,可以 减小镍基合金切削过程中刀具的粘着磨损.此外 , 通过连续改变 C、 N 的成分控制 TiCN 性质 ,形成不 同成分的多层结构 ,可以降低涂层的内应力 ,提高韧 性 ,增加涂层厚度 ,阻止裂纹的扩展 ,减少崩刃[42] . TiAlN 涂层与基体的结合力比 TiN 涂层大 ,耐热性能 优越 ,开始氧化的温度高 ,所以特别适合于镍基合金 等难加工材料的高速加工.切削镍基合金的刀具涂 层种类多样 ,化学成分复杂 ,仅从涂层的结构构成大 致可分为 PVD 单涂层、 PVD 复合涂层、 PVD 纳米涂 层和 CVD 涂........