AlCrN复合刀具涂层的制备及切削性能研究说明书
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共24页)
编号：10264474
类型：共享资源
大小：19.93MB
格式：ZIP
上传时间：2018-07-04
上传人：QQ14****9609
认证信息
个人认证
郭**（实名认证）
陕西
IP属地：陕西
15
积分
- 关 键 词：
-
alcrn
复合
刀具
涂层
制备
切削性能
研究
钻研
说明书
仿单
- 资源描述：
-
AlCrN复合刀具涂层的制备及切削性能研究说明书,alcrn,复合,刀具,涂层,制备,切削性能,研究,钻研,说明书,仿单
- 内容简介：
-
IAlCrN 复合刀具涂层的制备及切削性能研究摘 要 本文利用多弧离子镀技术在钨钢表面沉积 AlCrN 涂层，研究不同N2 流量对 AlCrN 涂层显微组织及性能的影响，并选择最佳工艺参数制备具有AlCrN 涂层的钨钢刀具。采用 X 射线衍射仪、激光共聚焦显微镜、显微硬度计、划痕仪、摩擦磨损试验机及数控加工中心研究了 AlCrN 涂层的组织结构、显微硬度、膜基结合力、摩擦磨损性能及其刀具的铣削性能，揭示了 N2 流量对 AlCrN涂层的结构、硬度、膜基结合力和摩擦磨损性能的影响规律，分析了具有 AlCrN涂层的钨钢刀具的切削失效机理。通过对比不同 N2 流量的 XRD 图谱可知，随着 N2 流量的增加，薄膜组织变得致密，结晶好，柱状晶明显，因此衍射峰更明显。随 N2 流量的逐渐增大，大颗粒数量减少，这是因为随着 N2 流量的增加，靶材氮化程度变高，靶材的离化程度减少，沉积到表面的数量减少，且随 N2 流量增加，气体分子对大颗粒有一定的阻挡作用。AlCrN 涂层的显微硬度随 N2 流量的增加呈先增后减的趋势，这是因为随着氮气分压的增大，生成具有适当化学剂量比的面立方结构体，降低了离子间距；另外入射离子能量逐渐降低，晶粒尺寸长大变得困难，不利于晶界形变。在 N2 流量为 150sccm 时，膜基结合力最强， AlCrN 涂层形成褶皱，剥落形式呈块状剥离，磨痕较窄较浅，其主要磨损机制为磨粒磨损与粘着磨损。AlCrN涂层的摩擦系数约为 0.350.45 之间，在干摩擦条件下，AlCrN 涂层的主要磨损机制为磨粒磨损、氧化磨损及涂层剥落损伤。以钨钢（YG6X）为基体，AlCrN 涂层硬质合金刀具在铣削速度为 560r/min条件下进行铣削实验，研究表明，AlCrN 涂层硬质合金刀具的失效过程为：首先切削刃口处涂层发生脱落，然后涂层与基体共同磨损，在切屑的粘结作用下，涂层发生进一步剥离，最后基体在粘结磨损和氧化磨损作用下快速磨损。关键词：多弧离子镀；AlCrN 涂层；膜基结合力；摩擦磨损性能；铣削IIStudy on Preparation and Cutting Performance of AlCrN Composite Tool CoatingAbstract In this paper, multi-arc ion plating technology was used to deposit AlCrN coating on the surface of tungsten steel. The effects of different N2 flow rates on the microstructure and properties of AlCrN coatings were studied. The best process parameters were chosen to prepare tungsten steel tools with AlCrN coating. The microstructure, microhardness, bond strength, friction and wear properties of AlCrN coatings were studied by X-ray diffractometer, laser confocal microscope, microhardness tester, scratch tester, friction and wear tester and numerical control machining center. The milling performance of the tool reveals the influence of N2 flow rate on the structure, hardness, bond strength and friction and wear performance of the AlCrN coating. The cutting failure mechanism of the tungsten steel tool with AlCrN coating is analyzed.By comparing the XRD patterns of different N2 flow rates, it can be seen that as the N2 flow rate increases, the thin film structure becomes dense, the crystallinity is good, and the columnar crystals are obvious, so the diffraction peak is more obvious. With the gradual increase of N2 flow, the number of large particles decreases, because with the increase of N2 flow, the degree of nitridation of the target becomes higher, the degree of ionization of the target material decreases, the amount deposited on the surface decreases, and the flow rate with N2 increases. Increase, gas molecules have a certain role in blocking large particles. The microhardness of AlCrN coating increases first and then decreases with the increase of N2 flow rate. This is because as nitrogen partial pressure increases, a face cube structure with an appropriate stoichiometric ratio is generated, which reduces the ion spacing; The incident ion energy gradually decreases, grain size becomes difficult to grow, and it is not conducive to grain boundary deformation. When the flow rate of N2 was 150sccm, the bonding force of the film base was the strongest, the AlCrN coating formed wrinkles, the exfoliation form was massive exfoliation, the wear marks were narrow and shallow, and the main wear mechanisms were abrasive wear and adhesive wear. The friction coefficient of AlCrN coating is between 0.35 and 0.45. Under the condition of dry friction, the main wear IIImechanisms of AlCrN coating are abrasive wear, oxidative wear and coating peeling damage.Using tungsten carbide (YG6X) as the substrate, AlCrN coated carbide cutting tools under the condition of milling speed of 560r/min milling experiments, research shows that the AlCrN coating carbide cutting tool failure process is: first coated cutting edge The layer falls off, and then the coating and the substrate wear together. Under the action of the bonding of the chip, the coating undergoes further peeling. Finally, the substrate wears rapidly under the action of adhesive wear and oxidation wear.Key words: multi-arc ion plating, AlCrN coating, film-based bonding force ,friction and wear performance ,millingIV目 录摘 要 .IAbstract .II目 录 .IV第一章 绪论 .11.1 引言 .11.2 多弧离子镀技术 .11.2.1 多弧离子镀的原理与特点 .11.2.2 多弧离子镀的工艺参数 .21.3 AlCrN 涂层的研究现状 .31.4 本课题研究的内容及意义 .4第二章 实验材料与实验方法 .52.1 实验材料 .52.2 实验方法 .52.3 实验所用设备及仪器 .72.4 组织分析及性能测试 .92.4.1 XRD 物相分析 .92.4.2 显微硬度测试方法 .92.4.3 试样金相组织观察 .102.4.4 磨损性能测试方法 .102.4.5 结合强度测试方法 .102.4.6 铣削性能测试方法 .11V2.5 本章小结 .11第三章 N2 流量对 AlCrN 涂层组织结构的影响 .123.1 不同 N2 流量下 AlCrN 涂层的物相分析 .123.2 不同 N2 流量下 AlCrN 涂层的显微组织分析 .123.3 不同 N2 流量下 AlCrN 涂层的显微硬度分析 .133.4 本章小结 .14第四章 AlCrN 涂层的膜基结合强度及摩擦磨损特性研究 .154.1AlCrN 涂层的膜基结合强度研究 .154.1 .1 AlCrN 涂层的膜基结合强度 .154.1.2 AlCrN 涂层的损伤机制研究 .164.2 AlCrN 涂层的摩擦磨损特性及磨损机理研究 .164.2.1 AlCrN 涂层的摩擦磨损特性分析 .174.2.2 AlCrN 涂层的磨损机理研究 .204.3 本章小结 .20第五章 AlCrN 涂层刀具的切削和摩擦学特性 .225.1 引言 .225.2 铣削实验试验条件与方法 .225.3 试验结果与讨论 .235.4 刀具磨损机理分析 .245.5 本章小结 .25结论 .27参考文献 .28VI致谢 .30附录 .311第一章 绪论1.1 引言刀具涂层技术首次出现于 20 世纪中后期，各个国家使用涂层技术使刀具的综合性能飞速提升，刀具各项指标得到了大幅度的改良。因为涂层刀具相比普通刀具拥有更好的切削性能、表面硬度更高、耐磨性能和化学性能更稳定等优点，使得涂层刀具的切削寿命远远优于普通刀具，同时涂层刀具使用时的切削速度、切削质量大幅度提高，相比于普通刀具加工，涂层刀具精度提高 0.51 级。因此，涂层刀具已成为现代切削刀具的标志 1。而大力发展涂层刀具对机加工有着划时代的意义。20 世纪末到现在，世界各国经济飞速发展，其中制造业作为基础产业，正在发生着革命性的变化。相比于以前的制造技术而言，制造技术在近十几年也发生了质的飞跃。在这其中，对制造业和制造业水平影响最大的莫过于金属加工技术的强弱。因此使用涂层技术的刀具相比于普通刀具有着天然的优势，而研究如何获得更加优良品质的涂层，更加完善的工艺技术，是各个国家提升生产的关键因素。1.2 多弧离子镀技术1.2.1 多弧离子镀的原理与特点多弧离子镀技术是在真空室中利用弧光放电的方式蒸发靶材表面，使用电流调节弧光放电的程度，在负偏压及占空比的影响下使真空室内的蒸发物质离化，获得等离子体，在气体离子的轰击作用下将蒸发物质或者反应物质沉积在其基体表面上，其原理图如图 1.1 所示。多弧离子镀在镀膜过程中可以产生高度离化的等离子体，当真空室存在这些被蒸发物质组成的等离子体时，由于这些离子具有非常高的动能，因此这些离子被电场加速作用下轰击基体表面，使基体表面变得清洁，这样膜层质量更佳。同时多弧离子镀更具有以下特点：2（1）首先多弧离子镀中等离子体是由阴极直接产生的（2）游离在真空室内的离子具有非常高的动能，因此多弧离子镀的涂层薄膜相比于普通涂层致密度、强度更高。（3）一般离子镀离化率较低，而多弧离子镀通常情况下为 60%以上。（4）多弧离子镀技术涂层沉积速度快，减少了在镀膜过程中使用的时间。（5）相比较普通离子镀设备操作简单，工作时低电源电压更安全。（6）多弧离子镀采用一弧多用的方式，电弧不仅可以加热源和离子溅射清洗，同时也可以充当蒸发源和离化源。图 1.1 多弧离子镀原理图1.2.2 多弧离子镀的工艺参数对于多弧离子镀来说，工艺参数是影响涂层质量的一个重要因素。其中影响多弧离子镀工艺参数主要包括 N2 分压、基体温度、基体偏压、靶材的选择、涂层材料等等。涂层材料和多弧离子镀工艺参数的选择决定了最终涂层的质量，而控制多弧离子镀的工艺参数，在一定意义上可以说是控制了涂层质量。（1）N 2 分压经过试验发现当 N2 流量逐渐升高时，基体上涂层的大颗粒会逐渐减少，基3体表面致密度提高。如果 N2 流量过低时，真空室内可能会发生与靶材反应不完全的现象，这种现象会使涂层表面缺陷增大。但是当 N2 流量过大时，真空室内溅射增强，离子难以到达基体表面，反而不能得到较好的表面涂层，所以实验过程中应选取适当的 N2 流量。（2）基体偏压在多弧离子镀过程中，真空室内存在大量的等离子体，其中包括离子、电子及中性粒子 2。当真空室内调节负偏压时，具有高能量的离子在负偏压电场的引导下加速撞击基体表面，从而影响涂层表面形貌。因此调整基体负偏压时，图层表面所沉积离子的能量便会发生变化，这样以达到控制涂层质量的目的。根据实验发现，涂层表面熔滴的密度和直径均会随着基体负偏压的增加而逐渐减小，这是因为负偏压的增大会使离子撞击基体表面过程中消耗的内能增加，这样一部分熔滴没有办法到达基体表面，只能存在于真空室内，因此可以清洁图层表面。（3）靶材镀膜靶材是多弧离子镀或其他类型的镀膜方式在指定的参数条件下通过蒸发等方式沉积在基体上的溅射源。换句话说，靶材就是有高能量离子或者粒子轰击溅射的目标材料。选择不同的靶材，不同的材质如铝、钛、铜等，就可以获得不同的膜层，因此，合理的选择靶材对涂层质量有重要作用。（4）基体温度当基体的沉积温度上升时，沉积离子的扩散能力会逐渐增加，应力可以快速释放，这样的图层表面缺陷密度低，而致密性升高。其次，随着沉积温度的提高，基体表面已经沉积的离子依然可以逐渐扩散进基体表层，这是因为沉积在基体表面的离子拥有比较高的能量，所以这些离子可以进行长距离的扩散，进而增强了涂层与基体的结合强度。所以，沉积温度对对涂层质量影响巨大，在实验过程中需要选取合适的基体温度。1.3 AlCrN 涂层的研究现状CrN 涂层作为早期应用于刀具的保护涂层，在生产制造方面发挥了巨大作用。其中物理气相沉积技术制备的 CrN 涂层具有韧性高、耐磨性好、抗粘着、抗高温4氧化性和抗腐蚀性良好等特点，已在刀具、夹具、耐磨等领域应用广泛并且有着良好的发展前景，而随后发展的 AlCrN 涂层的综合性能则比 CrN 涂层有很大提高，实验证明 CrN 涂层硬质合金刀具抗氧化性能、硬度和韧性等都劣于 AlCrN 涂层 ,并且随着切削速度的提高，AlCrN 涂层刀具表现出更好的切削性能 3。近年来，我国在涂层刀具方面的研究上取得了一定的成绩，但是起步较晚，部分技术尚不成熟，在该领域的研究进展比较缓慢。但是与西方发达国家相比，在专业涂层技术水平还存在很大的差距。所以，我国需要大力支持对 AlCrN 涂层刀具的研究和使用，提高刀具的使用寿命和性能。在欧、美、日等发达国家， 使用物理气相沉积技术所制造的涂层刀具使用率非常高，有数据显示 90%高速钢为涂层刀具，50%60%硬质合金同样为涂层刀具（CVD 涂层约占 10%20%） ，而其中 A1CrN 涂层刀具占比呈逐年上升趋势。因此，大量国内外刀具厂商都投身于高性能 AlCrN 涂层刀具的研究领域。1.4 本课题研究的内容及意义本课题的研究目的在于采用 Al-Cr 合金靶材，利用多弧离子镀技术在钨钢铣刀表面沉积 AlCrN 膜层，研究基体温度、基体偏压、 N2 分压等工艺参数对 AlCrN膜层物相、显微组织并与钨钢铣刀基体的显微硬度、耐磨性及切削加工性能进行比较。1. 研究 N2 分压对 AlCrN 膜层物相、显微组织及孔隙率的影响，研究 AlCrN膜层的形成机理；2. 研究 N2 分压对 AlCrN 膜层显微硬度、与基体的结合强度、耐磨性的影响，建立 AlCrN 膜层的损伤机制及磨损机制；3. 通过对多弧离子镀前后钨钢铣刀的切削加工性能进行对比，研究 AlCrN膜层的损伤机制。近年数据显示多元系氮化物涂层刀具是研究涂层发展的主要发展方向，与相应的二元系涂层刀具相比，三元化涂层具备更佳优良的表面性能，如具高硬度、高韧性、抗高温摩擦性能和抗氧化性等。然而，多元系碳化物薄膜也容易受到多种因素的干扰，如涂层的化学成分、基体所使用的材质等等，在不同条件下会产中期检查表论文（设计）题目 AlCrN 复合刀具涂层的制备及切削性能研究学生姓名 学号 指导教师计划完成时间 20XX 年 5 月 25 日按照进度安排应完成的任务2017.12.272018.1.15 查阅文献资料，学习实验过程和步骤，完成外文翻译； 2018.1.162018.1.30 试验准备期，购买材料，制定实验方案、工艺参数，联系实验室，熟悉实验仪器的操作和使用；2018.2.12018.2.29 采用 Al-Cr 合金靶材，利用多弧离子镀技术在钨钢铣刀表面沉积AlCrN 膜层，研究基体温度、基体偏压、 N2 分压对 AlCrN 膜层物相、显微组织及孔隙率的影响，建立 AlCrN 膜层的形成机制；2018.3.12018.3.30 研究基体温度、基体偏压、N 2 分压对 AlCrN 膜层显微硬度、与基体的结合强度、耐磨性的影响，建立 AlCrN 膜层的磨损机制；实际完成情况通过查阅资料学习了课题设计的主要影响因素和主要参数，对课题有更充分的认识，确定工艺参数范围，制定实验方案。按要求购买材料后，学习并使用试验仪器对实验材料进行加工，使用多弧离子镀技术在基体表面沉积 AlCrN 膜层，完成了对基体的处理加工，研究了基体温度、基体偏压、N2 分压对 AlCrN 膜层物相、显微组织及孔隙率的影响，建立 AlCrN 膜层的形成机制。目前有哪些问题和困难，拟采取的解决方法在研究参数过程中，存在镀层太薄、镀层不完整等情况。记录数据，调整参数，研究分析出最佳参数方案。检查中发现的问题与建议通过毕业论文工作组组长签名： 年 月 日注：1.最后一栏由指导教师填写。2.此表随毕业论文装订并由学院存档。任务书题 目 AlCrN 复合刀具涂层的制备及切削性能研究题目来源 教师自拟学生姓名 学 号 专业班级指导教师 职 称 教 研 室毕业论文（设计）任务与要求采用 Al-Cr 合金靶材，利用多弧离子镀技术在钨钢铣刀表面沉积 AlCrN 膜层，研究基体温度、基体偏压、N 2 分压等工艺参数对 AlCrN 膜层物相、显微组织并与钨钢铣刀基体的显微硬度、耐磨性及切削加工性能进行比较。重点研究以下内容：1. 研究基体温度、基体偏压、N 2 分压对 AlCrN 膜层物相、显微组织及孔隙率的影响，建立AlCrN 膜层的形成机制；2. 研究基体温度、基体偏压、N 2 分压对 AlCrN 膜层显微硬度、与基体的结合强度、耐磨性的影响，建立 AlCrN 膜层的磨损机制；3. 通过对多弧离子镀前后钨钢铣刀的切削加工性能进行对比，研究 AlCrN 膜层的损伤机制。 4. 整理各种实验数据和结果，撰写并完成毕业论文，准备毕业答辩。毕业论文（设计）工作进程2017.12.272018.1.15 查阅文献资料，学习实验过程和步骤，完成外文翻译； 2018.1.162018.1.30 试验准备期，购买材料，制定实验方案、工艺参数，联系实验室，熟悉实验仪器的操作和使用；2018.2.12018.2.29 采用 Al-Cr 合金靶材，利用多弧离子镀技术在钨钢铣刀表面沉积 AlCrN膜层，研究基体温度、基体偏压、N 2 分压对 AlCrN 膜层物相、显微组织及孔隙率的影响，建立 AlCrN 膜层的形成机制；2018.3.12018.3.30 研究基体温度、基体偏压、N 2 分压对 AlCrN 膜层显微硬度、与基体的结合强度、耐磨性的影响，建立 AlCrN 膜层的磨损机制；2018.4.12018.4.30 通过对多弧离子镀前后钨钢铣刀的切削加工性能进行对比，研究AlCrN 膜层的损伤机制； 2018.5.12018.5.25 整理各种实验数据和结果，撰写并完成毕业论文，准备毕业答辩。指导教师（签字） 毕业论文工作组组长（签字） 学生（签字） 毕业论文（设计）起止时间： 2XX 年 12 月 27 日 至 20XX 年 5 月 25 日 注：本表由指导教师填写，于每学年第 1 学期 18 周，经毕业论文工作组审批，随毕业论文装订由学院存档。开题报告论文（设计）题目 AlCrN 复合刀具涂层的制备及切削性能研究学生姓名 学号 指导教师一、选题的背景及意义20 世纪 60 年代末，刀具涂层技术问世，刀具的综合性能因此得到了大幅度地提高，由于涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性，切削时可比未涂层刀具提高刀具寿命 35 倍以上，提高切削速度 20%70%，提高加工精度 0.51 级，降低刀具消耗费用 20%50%等。因此，涂层刀具已成为现代切削刀具的标志。从 20 世纪末到现在，全球经济正处于一个根本性的变革时期，而作为基础产业的制造业正在发生着革命性的变化，就制造技术而言，在近十几年也发生了质的飞跃。这其中，金属切削技术的快速发展对制造技术乃至整个制造业水平的提升影响显著。涂层技术在刀具领域的成功应用，引起了世界各国制造业的高度重视，人们竞相开发高性能的涂层、高可靠性的涂层设备，而对涂层辅助工艺的研究缺乏重视。探讨涂层的性能特征及其影响因素，并研究如何通过辅助处理工艺来改善、提高现有技术基础上的涂层性能，对于涂层技术的发展、应用以及保持涂层质量的稳定性有着重要的借鉴与指导意义。二、国内外 AlCrN 涂层刀具的研究现状CrN 涂层作为早期应用于刀具的保护涂层，其中物理气相沉积技术制备的CrN 涂层具有韧性高、耐磨性好、抗粘着、抗高温氧化性和抗腐蚀性良好等特点，己在刀具、模具、耐磨和防腐等领域取得了很好的应用具有良好的耐磨性能，随后发展的 AlCrN 涂层的综合性能则比 CrN 涂层有很大提高，研究发现 AlCrN 涂层硬质合金刀具抗氧化性能优于 CrN 涂层 ，并且随着切削速度的提高， AlCrN涂层刀具表现出更好的切削性能。AlCrN 涂层作为一种新型刀具涂层材料，在高速切削淬硬材料时显示了无可比拟的优越性能。而通过对切削过程中切削力和切削温度检测，考察了 AlCrN 涂层刀具的切削性能，发现 AlCrN 涂层刀具适合切削高硬度的金属材料，且优越性更明显。由于硬质合金刀具在切削过程中与工件之间因摩擦而产生大量的热量，刀具表面发生氧化，加速刀具的磨损，加快刀具的失效,故良好的抗氧化性是刀具材料的一个基本要求。近年来，我国在涂层刀具领域的研究虽然取得了一定的成绩，但由于起步相对较晚，故高质量、高性能的 A1CrN 涂层刀具的研究进展仍然比较缓慢。与西方发达国家相比，无论涂层生产设备、沉积工艺还是从业人员的专业技术水平都存在着一定的差距。因此，我国应大力研究并推广使用 A1CrN 涂层刀具，促进切削技术的提升，进而提高制造技术水平，降低生产成本。在欧、美、日等发达国家，PVD 涂层高速钢刀具的使用率已占到高速钢刀具的 90%，硬质合金刀具使用 PVD 涂层的占其总量的 50%-60%（CVD 涂层约占10%-20%），而其中 A1CrN 涂层刀具占比呈逐年上升趋势。因此，国内外刀具厂商纷纷投入大量研发经费用于研制高性能的 A1CrN 涂层刀具。三、研究内容采用 Al-Cr 合金靶材，利用多弧离子镀技术在钨钢铣刀表面沉积 AlCrN 膜层，研究基体温度、基体偏压、N 2 分压等工艺参数对 AlCrN 膜层物相、显微组织并与钨钢铣刀基体的显微硬度、耐磨性及切削加工性能进行比较。重点研究以下内容：1. 研究基体温度、基体偏压、N 2 分压对 AlCrN 膜层物相、显微组织及孔隙率的影响，建立 AlCrN 膜层的形成机制；2. 研究基体温度、基体偏压、N 2 分压对 AlCrN 膜层显微硬度、与基体的结合强度、耐磨性的影响，建立 AlCrN 膜层的磨损机制；3. 通过对多弧离子镀前后钨钢铣刀的切削加工性能进行对比，研究 AlCrN 膜层的损伤机制。 4. 整理各种实验数据和结果，撰写并完成毕业论文，准备毕业答辩。四、毕业论文（设计）工作进程2017.12.272018.1.15 查阅文献资料，学习实验过程和步骤，完成外文翻译； 2018.1.162018.1.30 试验准备期，购买材料，制定实验方案、工艺参数，联系实验室，熟悉实验仪器的操作和使用；2018.2.12018.2.29 采用 Al-Cr 合金靶材，利用多弧离子镀技术在钨钢铣刀表面沉积 AlCrN 膜层，研究基体温度、基体偏压、 N2 分压对 AlCrN膜层物相、显微组织及孔隙率的影响，建立 AlCrN 膜层的形成机制；2018.3.12018.3.30 研究基体温度、基体偏压、N 2 分压对 AlCrN 膜层显微硬度、与基体的结合强度、耐磨性的影响，建立 AlCrN 膜层的磨损机制；2018.4.12018.4.30 通过对多弧离子镀前后钨钢铣刀的切削加工性能进行对比，研究 AlCrN 膜层的损伤、机制；2018.5.12018.5.25 整理各种实验数据和结果，撰写并完成毕业论文，准备毕业答辩。五、参考文献1. 赵时璐. 高性能刀具及涂层刀具材料的切削性能M北京：冶金工业出版社，2015:202. 韩振威, 林有希.TiAlN 涂层刀具研究新进展闭J.组合机床与自动化加工技术, 2012,(6): 87-91.3. 余东海, 王成勇, 张凤林. 刀具涂层材料研究进展J.工具技术，2007, 41(6):25-32.4. 赵海波, 高见, 周彤. 欧洲刀具涂层最新状况及发展模式J.工具技术，2015,39(4): 3-9.5. 刘献礼, 赵兴法. 模具加工用数控铣刀J. 金属加工冷加工,2011, (9): 39-42.6. 李洪林, 李波, 胡恒宁. 刀具涂层技术的最新发展状况J. 工具技术，2010,44(4):3-6.7. 周陶. AlCrN 涂层硬质合金刀具的制备及其切削加工性能研究 D. 南京：南京理工大学，2016：30-35.8. 莫继良. 物理气相沉积 PVD 涂层的摩擦学行为研究 D. 成都：西南交通大学，2007:20-21.9. G. Greczynski, J. Jensen,L. Hultman, et al. Microstructure controlof CrNx films during high power impulse magnetron sputteringJ. Surface and Coatings Technology,2010, 205: 118-130 .10. F. Zhou, C.M. Suh,S.S. Kim,R.I.Murakami. Slinding wear behavior of TiN and CrN coated 2024aluminum alloy against an Al2O3 ballJ. Tribology Letters, 2002, 13(3): 173-178.指导教师意见及建议（从选题、理论与实证准备、研究（设计）方法、工作安排等方面给出评价，并提出指导意见）：该生前期查阅了大量的国内外参考文献，研究背景及研究意义明确，了解了国内外 AlCrN 刀具涂层技术的发展与现状，完成了外文翻译，学习了实验过程和步骤，研究内容及实验方案合理，同意开题！ 指导教师签名： 年 月 日毕业论文工作组意见及建议准予开题毕业论文工作组组长签字： 年 月 日注：1.此表由学生填写后，交指导教师签署意见，经毕业论文（设计）工作组审批后，才能开题。2.此表随毕业论文装订并由学院存档。成绩评定表学生姓名 学号专业 班级毕业论文（设计）题目 AlCrN 复合刀具涂层的制备及切削性能研究答辩小组评语：该生在答辩过程中思路清晰、表达清楚，内容完整，回答问题比较准确，具备了一定综合知识的应用能力。指导教师成绩 85.040% =34评阅教师成绩 84.020% =16.8答辩成绩 83.040% =33.2毕业论文总评成绩84.0论文等级 良好毕业论文工作组意见：毕业论文工作组组长签名： 年 月 日注：1、总评成绩=指导教师成绩40%评阅教师成绩20%答辩成绩40%。2、论文等级分优秀（90 分） 、良好（80-89 分） 、中等（70-79 分） 、及格（60-69 分） 、不及格（60 分） 。3、此表随毕业论文装订并由学院存档。指导教师评分表学院：XXX 专业班级： XXXXX 学生姓名：XXX 学号：XXX毕业论文题目 AlCrN 复合刀具涂层的制备及切削性能研究评 价 项 目（参考） 分值 打分01 工作态度，工作作风工作态度 02 毕业论文完成情况20 20.003 查阅文献资料能力04 综合运用知识能力05 研究方案的设计能力06 研究方法和手段的运用能力能力水平07 外文应用能力40 30.008 文题相符程度09 写作水平10 写作规范程度11 篇幅，论文工作量论文质量12 论文的理论或实际价值40 35.0综合评定成绩 85.0评价意见该生采用 Al-Cr 合金靶材，利用多弧离子镀技术在钨钢铣刀表面沉积 AlCrN 膜层，研究基体温度、基体偏压、N2 分压等工艺参数对 AlCrN 膜层物相、显微组织并与钨钢铣刀基体的显微硬度、耐磨性及切削加工性能进行比较。重点研究了 AlCrN 膜层的形成机制；膜基结合强度及损伤机制；磨损性能及磨损机制。论文图文并茂，语言通顺流畅，内容丰富，数据资料充分，论述过程严谨，思路清晰，综合运用了所学知识解决问题，分析方法选用得当，结果可信，达到学校对本科生毕业的要求。同意该生参加答辩！是否同意答辩 同意指导教师（签名）： 年 月 日注：此表随毕业论文装订并由学院存档。,AlCrN复合刀具涂层的制备及切削性能研究,答辩人: XXX导 师: XXX专 业: XX,20XX年5月25日,主要汇报内容,主要结论,1,2,3,4,6,本课题研究背景、目的和现状,实验材料与实验方法,N2流量对AlCrN涂层组织结构的影响,AlCrN涂层膜基结合强度及摩擦磨损特性研究,5,AlCrN涂层刀具的切削试验及形貌分析,2018/7/4,问题的提出,解决办法,高速钢、硬质合金钢刀具等在严酷工况下磨损严重；涂层刀具工艺参数与组织、性能的优化。,采用多弧离子镀,钨钢+AlCrN膜层,硬度高，抗高温氧化性好，热疲劳性好，附着力强，耐磨性好，导热率低,1.1 研究背景,图1.1多弧离子镀原理图,1.2 研究内容,分析N2分压对AlCrN膜层物相及显微组织的影响，研究AlCrN膜层的形成机制；研究N2分压对AlCrN膜层显微硬度、膜基结合强度、耐磨性的影响，建立AlCrN膜层的损伤机制；通过对多弧离子镀前后钨钢铣刀的切削加工性能进行对比，研究AlCrN膜层的损伤机制。,2 实验材料与实验方法,图2.1 实验所选用主要原料（a）钨钢试片（b）AlCr靶材（c）钨钢刀具,（a）,（b）,（c）,表2.1 实验中钨钢试片和AlCr靶材的化学成分（wt. %）,2.1 实验材料,AlCrN膜层,钨钢,打磨抛光,物相分析,显微硬度,膜基结合力,磨损性能,多弧离子镀（N2流量）,显微组织,形成机理,损伤机制,磨损机制,优化工艺参数,钨钢涂层刀具,2.2 实验方法,3 N2流量对AlCrN涂层组织结构的影响,图3.1 不同N2流量下 AlCrN涂层的XRD图谱,3.1 不同N2流量下AlCrN涂层的物相分析,不同的N2流量下， AlCrN涂层衍射峰的强度不同。,3.2 不同N2流量下AlCrN涂层的显微组织分析,图3.2 不同N2流量下AlCrN涂层的表面形貌,（a）,（b）,（c）,（d）,随着N2流量的增加，膜层颗粒先增大后减小。,3.3 不同N2流量下 AlCrN 涂层的显微硬度分析,表3.1不同N2流量下AlCrN涂层的显微硬度,随N2流量的增加， AlCrN涂层的显微硬度先增后减。当N2流量为150sccm时，AlCrN涂层的平均显微硬度最大，可高达4859.1HV0.05。,4 AlCrN涂层的膜基结合强度及摩擦磨损特性研究,涂层结合强度与氮气流量的关系曲线,AlCrN 膜基结合力最高
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号