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门六了
Significance of residual stress in P VD-coated
carbide cutting tools
文献阅读报告
报告人:刘会刚
2017.04.19
厦门大学航空航天学院机械系
智能装备技术研究所
第1页
PVD涂层硬质合金刀具残余应力的意义门六
MEN UNIVERS
作者的观点:涂层和基材中残留应力的重要性以及传
统商业工艺链的每个步骤对制造PVD涂层硬质合金刀具的
残余应力状态的影响。
智能装备技术研究所
门六
EN UNIVERS
500
MPa
500
b-1000
苏
20
(T, AI)N coating - carbide substrate
-2500
3500
4000
measurement
coating strategy 1
coating strategy 2
0.0
1.0
2.0
3.0
distance from surface
Fig. 1 Residual stress depth distribution in coating and
substrate subsurface for two different coating strategies
与基底在不同涂层方法的残余应力深度分布
智能装备技术研究所
第3页
门六到
dry single tooth fac
m milling of SAE 1045
v= 250 m/min
ap-2 mm
40
8 ae=32 mm
2=03mm
20
bar turning test
10 dry tuming of SAE 5115
Ve=390 m/min
f= 0.06 mm
010002000MP1000MPa-2000
effective residual stress o
residual stress coat
ig. 2. Tool life travel path determined by coating stress for turning(left)
and milling(right)
智能装备技术研究所
第4页
门六
N UNIVERSITY WE
1000
specimen.
carbide cutting insert
o sample A
face 1
SEKR120416
b MPa
(Ti, AIIN coated
■ sample A
flank faces 1 and 2
face 2
peak
Wc112
o sample B
neasuring method
g - 000/ face 1
scattering vector
X-radiation
● sample B
face 2
Co Ka
1000
evaluation method
0.0
0.5
1.5
optimization method
penetration depth t
Fig 3. Residual stress depth distribution in the substrate subsurface of PVD
coated carbide cutting tools
智能装备技术研究所
门六
图一:涂层与基底在不同涂层方法的残余应力深度分布,可见不同的涂
层方法对残余应力分布影响很大
图二:车削(左)和铣削(右)涂层应力对刀具寿命的影响,车削涂层
应力在低于2800MPa时寿命随涂层压力的增加而增加;但超过
2800MPa,寿命开始减少。图右,在0-2000MPa下进行SAE1045铣
削加工从图中可以看到符合图左的结论;
图三:PVD涂层硬质合金刀具在基底表面的残余应力分布:深度分辨残
余应力分布表明,在PVD涂层之后,上层基材表面可能会出现拉伸残
余应力
智能装备技术研究所
门六
2. Process chain
metal
PM
moxing with
finished
preparaton binder
an
5
shot
coating
peening treatment
coating finishing- carbide tool
treatment
Fig. 4. Generalized process chain for coated carbide cutting tools
智能装备技术研究所
第7页
门六
the process step metal powder p
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