TiAlSiN/CrAlSiN纳米多层涂层刀具干切削TC4钛合金切削性能

作     者：刘杰 华俊芳 段慧珍 易根苗 邓欣 LIU Jie;HUA Junfang;DUAN Huizhen;YI Genmiao;DENG Xin

作者机构：广州番禺职业技术学院智能制造学院广州511483 广东工业大学机电工程学院广州510006 

出 版 物：《宇航材料工艺》 (Aerospace Materials & Technology)

年 卷 期：2024年第54卷第4期

页      面：103-109页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：2022年度广东省普通高校特色创新类项目(2022KTSCX294) 广州市基础与应用基础研究项目(202201010393,202201011848) 佛山市科技创新团队项目(FS0AAKJ919-4402-0023) 季华实验室项目(X190061UZ190) 

主　　题：纳米多层涂层 TiAlSiN/CrAlSiN 刀具磨损 钛合金 3D打印钛合金 

摘      要：钛合金因其化学活性和切削高温引起刀具磨损严重。刀具表面施加涂层是有效地延长刀具服役时间的方法。借助PVD阴极电弧蒸发技术,使用TiAlSi靶和CrAlSi靶交替叠加制成TiAlSiN/CrAlSiN纳米多层涂层刀具,并使用这种刀具分别切削常规钛合金和3D打印钛合金。所制成的TiAlSiN/CrAlSiN纳米多层涂层表现了较高的硬度;切削钛合金时,刀具的磨损形式表现为涂层剥离,前刀面月牙洼,后刀面均匀磨损和刀尖崩刃。引起刀具磨损的主因是粘结,其次是高温氧化。三个切削用量中,切削速度对切削力和切削温度的影响要远大于切削深度和进给量对二者的影响。与常规TC4相比,3D打印TC4因伸长率和硬度下降,弹性模量提高促使切削温度和切削力均低于常规TC4,刀具寿命相应的延长。