tialn 涂层高速钢刀具的制备及钻削性能研究 - 中国表面工程.pdf

第 23 卷 第 2 期 中 国 表 面 工 程 Vol.23 No.2 2010 年 4 月 CHINA SURFACE ENGINEERING April 2010 50 中 国 表 面 工 程 2009 年 doi: 10.3969/j.issn.1007−9289.2010.02.005 TiAlN 涂层高速钢刀具的制备及钻削性能研究* 莫继良 ，任 元 ，朱旻昊 （西南交通大学 牵引动力国家重点实验室 摩擦学研究所 ，成都 610031 ） 摘 要：研究综合采用了电子枪等离子增强、非平衡磁控溅射和多弧离子镀 3 种物理气相沉积 （PVD）技术 ，在高速 钢麻花钻上沉积 TiAlN 单层涂层。对涂层的硬度、涂层与基体的结合强度、微观形貌进行了测试及分析 ，并将 TiAlN 涂层高速钢麻花钻对 1Cr18Ni9Ti 不锈钢进行干态钻削试验 。结果表明 ，在高速钢麻花钻基体上所制备的 TiAlN 涂层具 有良好的力学性能 ，可以使高速钢麻花钻的使用寿命提高 4 倍以上 。 关键词：物理气相沉积 （PVD）；TiAlN 涂层 ；高速钢 ；钻头 中图分类号：TG174.444 文献标识码：A 文章编号：1007–9289(20 10)02–0026–04 Preparation and Drilling Properties of TiAlN Coated HSS Twist Drill MO Ji–liang, REN Yuan, ZHU Min–hao (Southwest Jiaotong University, Traction Power State Key Laboratory, Tribology Research Institute, Chengdu 610031) Abstract: TiAlN coating has been deposited on HSS twist drill by the Physical vapor deposition (PVD) technology which combined with plasma enhance, multiple arc ion plating and unbalanced magnetron sputtering. Morphology, hardness, elastic modulus and adhesion strengths of the coating has been evaluated, respectively. In addition, dry drilling test has been carried out in 1Cr18Ni9Ti stainless steel. The investigation showed that TiAlN coating has a good mechanical property, the TiAlN coated HSS twist drill demonstrated over four times improvement in tool life. Key words: PVD; TiAlN coating; HSS; drill 0 引 言 高速钢麻花钻沉积均匀的硬质涂层更为困难[2-6] 。 文中采用集电子枪等离子增强、非平衡磁控溅 物理气相沉积 （PVD ）技术制备的TiN涂层具 射和多弧离子镀三种技术于一体的物理气相沉积 有高硬度、高耐磨性和低摩擦系数等特性 ，在工业 （PVD ）设备 ，结合三轴样品转动台 ，在几何