元素掺杂对TiAlN涂层刀具性能影响的研究进展

TG711; 随着我国制造业的快速发展与难加工材料的接连涌现,迫切需要切削技术不断更新迭代,而切削刀具的发展成为提升加工效率的关键因素.近年来,涂层技术成为提高刀具切削性能的有效途径,特别是TiAlN涂层凭借良好的耐磨性与稳定性,被广泛应用于切削刀具.然而,传统TiAlN涂层刀具难以承担热力化多重耦合的苛刻工况.如何通过元素掺杂,形成固溶强化与细晶强化,便捷、高效地提升TiAlN涂层刀具的切削性能,成为该领域的研究热点.针对此问题,本文概述了TiAlN涂层的作用机理与制备方法,分析了不同工艺所获涂层的微观形貌与物相结构,阐述了高温工况TiAlN涂层由于氧化与相变导致的使用局限性,着重综述了掺杂...

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Published in材料工程 Vol. 52; no. 8; pp. 109 - 121
Main Authors 周兰, 罗定文, 安国升, 马蓉
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 兰州理工大学机电工程学院,兰州 730050%兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州 730050%广西柳工机械股份有限公司,广西柳州 545007 01.08.2024
Subjects
element doping
元素掺杂
cutting
coated tool
切削
涂层刀具
TiAlN
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ISSN1001-4381
DOI10.11868/j.issn.1001-4381.2023.000835

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Summary:TG711; 随着我国制造业的快速发展与难加工材料的接连涌现,迫切需要切削技术不断更新迭代,而切削刀具的发展成为提升加工效率的关键因素.近年来,涂层技术成为提高刀具切削性能的有效途径,特别是TiAlN涂层凭借良好的耐磨性与稳定性,被广泛应用于切削刀具.然而,传统TiAlN涂层刀具难以承担热力化多重耦合的苛刻工况.如何通过元素掺杂,形成固溶强化与细晶强化,便捷、高效地提升TiAlN涂层刀具的切削性能,成为该领域的研究热点.针对此问题,本文概述了TiAlN涂层的作用机理与制备方法,分析了不同工艺所获涂层的微观形貌与物相结构,阐述了高温工况TiAlN涂层由于氧化与相变导致的使用局限性,着重综述了掺杂Si,C,Cr,B与V元素对TiAlN涂层微观结构、硬度、耐磨性、抗氧化性与刀具使用寿命的影响,最后对TiAlN涂层刀具的未来发展进行了总结.
ISSN:1001-4381
DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2023.000835