刀具表面磁控溅射CrN涂层及其耐磨性能研究

钟厉; 龙永杰; 韩西

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目的提高刀具耐磨性能,延长刀具材料的使用寿命,减小刀具在加工过程中的磨损。方法采用射频磁控溅射法在高速钢刀具表面沉积Cr N涂层,用XRD、FESEM等分析涂层的组织结构与微观形貌,用X射线谱仪(EDS)测量涂层成分含量及其分布,用划痕仪测定膜基结合力,用球-盘磨损仪进行磨损实验。探讨不同摩擦条件下涂层的耐磨性能,探究不同摩擦条件对未镀膜刀具与镀膜刀具摩擦学性能的影响,对比分析摩擦系数、磨痕深度、磨痕宽度随参数变化的规律。结果磁控溅射制备出结构致密、轮廓清晰、表面平整度趋于光滑的Cr N涂层,涂层呈现三角锥形貌,具有明显的Cr N(111)择优取向,膜基结合力为31.6 N。磨损试验表明,高载荷条件下(载荷5N),未镀膜刀具磨损较严重,磨痕颜色较深,磨痕深度与宽度分别为27.6、980.2μm,摩擦系数为0.498。镀膜刀具磨痕两侧只有轻微的犁沟和较少的磨屑堆积,表面磨痕颜色较浅,磨损轻微,磨痕深度与宽度分别为2.25、570.8μm,摩擦系数为0.314。结论在高速钢刀具表面沉积CrN涂层能显著提高刀具的耐磨性能,刀具在磨损试验中磨痕深度、磨痕宽度和摩擦系数均较小。

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来源
《表面技术》 |2018年第10期|151-156|共6页
作者
钟厉; 龙永杰; 韩西;
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作者单位

重庆交通大学;

四川交通职业技术学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类机械摩擦、磨损与润滑;
关键词
高速钢刀具; 磁控溅射; CrN涂层; 耐磨性能; 微观形貌;

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