梯度涂層高速鋼刀具切削性能

> 通過對(duì)不同材料的車削、鉆削及銑削試驗(yàn),對(duì)CrAlTiN和GLC梯度涂層高速鋼刀具在切削過程中的磨損形式、刀具壽命及切削力等方面進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究,并與未涂層刀具等進(jìn)行了分析對(duì)比,獲得了不同加工方式下涂層刀具磨損、切削力以及積屑瘤產(chǎn)生的變化規(guī)律,從而形成了CrAlTiN和GLC梯度涂層刀具的適應(yīng)范圍和切削條件,對(duì)擴(kuò)大高速鋼刀具的使用范圍,減小刀具磨損,提高刀具壽命,降低切削力和粘屑,穩(wěn)定尺寸精度和加工質(zhì)量,提高加工效率找到了有效的途徑。采用掃描電子顯微鏡和場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡對(duì)刀具磨損區(qū)域進(jìn)行了觀察和分析,研究了涂層對(duì)高速鋼刀具的改性機(jī)理及涂層高速鋼刀具的磨損特性和失效機(jī)理。結(jié)果表明,涂層降低刀具溫度,主要不是因?yàn)橥繉訉?duì)高速鋼刀具基體的隔熱作用,而是通過減小由切削變形功和刀-屑與刀-工間的摩擦功轉(zhuǎn)化的熱量,以及傳導(dǎo)到刀具的切削熱比例所引起的;并獲得了刀具耐磨性高,在切削速度較低時(shí),主要是涂層的高硬度和高耐磨性起作用,而切削速度較高時(shí),主要涂層的高化學(xué)穩(wěn)定性和耐熱性起作用的重要結(jié)論。

高速鋼 粉末高速鋼在車削實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)了前刀面月牙洼形成及發(fā)展的變化規(guī)律,研究了涂層在磨損過程中的作用,得出了正常磨損情況下,月牙洼的形成發(fā)展三階段磨損機(jī)理。在鉆削實(shí)驗(yàn)中,獲得了GLC梯度涂層良好的固體潤(rùn)滑效果,特別是鉆削鋁硅合金或低速鉆削鋼料時(shí)對(duì)粘屑及積屑瘤的抑制作用,使孔的尺寸精度和表面質(zhì)量明顯提高;并發(fā)現(xiàn)了CrAlTiN梯度涂層鉆頭在干式切削條件下刀具各部分的磨損規(guī)律。