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摘要：涂层的残余应力状态的影响刀具寿命和加工性能。由于在切割过程中形变场负荷涂料需要定制属性。旁边的涂料结构最重要的两个属性是残余应力状态和涂层的化学成分。因此,这两个属性的影响调查在这项研究中,切削性能的比较连续和42 crmo4(AISI切断4140)和Ti-6Al-4V。结果表明,残余应力州的涂层表面和接近基质对磨损行为很重要。高的抗压残余应力在底物结合48732
material-optimized成分增加阻力反对凿。侧面磨损阻力增加而高压缩残余应力在表面和附近减少压力对底物。
毕业论文关键词：PVD涂层残余应力钢钛刀具磨损
1.引用：硬涂层沉积物理气方法(PVD)与增加应用程序应用于刀具。结合前沿microgeometries量身定做的,
硬度高,耐磨性和热稳定性使涂料增加刀具寿命明显[1,2]。Thethermo-mechanical加载与进程相关的。因此,有效涂料必须设计分别与调整属性的例子应用程序。在以前的作品[3]涂层性能的方法,硬度[4]和残余应力[5 - 7]相关的性能PVD-coated工具进行了调查。Posti Nieminen和[3]发现耐磨涂层厚度的增加而增加。根据Bouzakis et al .[4],涂层厚度表现出较高的低压缩残余应力和降低硬度。随着一个压缩残余应力临界值刀具寿命的增加,所示Klocke et al .[7]。涂料的组成和结构的残余应力影响磨损的行为,因此刀具的性能。高压缩残余涂料压力导致越来越耐磨性的涂料还可以减少涂层之间的附着力和衬底,削弱涂层的结构(8、9)。然而,根据Vogli等。[10]的压缩残余应力增加基质增加附着力。它可以指出,胶粘剂coating-substrate-interface内聚破坏过程是影响涂层的残余应力,可以促进或阻止涂层失败[11]。Sprute等。[12]表明,根据预处理和基板的残余应力,残余应力状态和涂层的梯度变化。涂层残余应力和属性是影响层结构和多层膜的设计。数量和成分粘附层变化,涂料的韧性和硬度以及他们的残余应力状态和梯度(13、14)。在这些研究中优化涂层残余应力状态对不同切削条件下像中断是其次。由于已知的残余应力和磨损行为交互优化残余应力状态及其深度分布可以提高涂料的性能。因此现代涂料的残余应力状态表现出栈的复杂结构交替子层和不同涂层成分必须是具有深度信息来解决。可能为非破坏性深度解决残余应力测定涂料以及衬底地下由甘泽尔散射向量法(5、15),用于本文。的影响涂层的残余应力状态及其深度分布与各种成分在不同切削条件下进行。确定残余应力对切削性能的重要影响,硬度,热性能,尤其是涂料的结构其次考虑。
2.实验
2.1使用涂料的分类
九种不同的涂料。涂料分类在五组根据他们的成分(表1),A组的所有PVD硬涂层B,D被阴极真空电弧蒸发沉积,C组混合过程的真空电弧蒸发和磁控溅射[16]。A组总结单层涂层与越来越多的不同成分的AlTiN铝从AlTiN 1 AlTiN 3(Al50Ti50N,Al55Ti45N Al67Ti33N)。B组包含单层Al67Cr33N-coatings不同残余应力状态。涂层与压缩残余应力称为“AlCrN C”与拉伸残余应力,这些“AlCrN T”。AlTiVXN双层混合AlTiVN / AlTiN-coating和播放VXN(厚度1 lm)。TiAlSiXN-coatings在D组表现出不同的层结构,两层播放TiSiXN(厚度2.2 lm)和多层交替TiSiN-AlTiN 10层。论文网E组包含一个CVD涂层陶瓷代表氧化铝(厚度2 lm)和TiCN /锡夹层(厚度TiCN 3.5 lm,锡厚度7.6 lm)。涂层厚度测量磨小圆顶。每个涂层的硬度决定五测量的平均值2000 lN使用一下硬度计压头与80 nm齿顶圆角半径、5 s力增加和减少时间和停留时间3 s。深度解决散射向量的残余应力测量涂料是通用电气进行x射线衍射仪类型塞弗特XRD 3003埃塔装备有限公司Ka辐射(30 kV,40 mA)和一个2毫米直径的准直器。