TiAlN-TiN涂层硬质合金铣削粉末冶金高温合金的研究

"涂层硬质合金刀具铣削粉末冶金高温合金的切削性能研究 (2010年)" 本文是工程技术领域的学术论文，探讨了在粉末冶金高温合金材料的铣削过程中，涂层硬质合金刀具的切削性能及其磨损机理。粉末冶金高温合金因其特殊的材料性质，如高强度、耐高温和韧性，对切削工具提出了严苛的要求。研究人员选择了合适的铣刀盘和刀片材质，进行了刀具磨损与寿命对比试验，以优化刀片的几何参数。 在试验中，他们发现TiAlN-TiN涂层硬质合金刀片表现出优异的精铣性能，适合加工粉末冶金高温合金。在30至70米/分钟的铣削速度范围内，刀具寿命可以达到20到108分钟。然而，由于切削过程中产生的高温和机械冲击，涂层刀具的失效模式主要包括崩刃和前刀面的剥落。 刀具失效的主要机理分析如下： 1. 磨粒磨损：切削过程中的微小颗粒与刀具表面相互作用，导致材料损失。 2. 粘结磨损：高温下，工件材料和刀具之间可能发生金属间的粘合，当切削力分离它们时，导致刀具表面材料被撕扯。 3. 扩散磨损：在高温环境中，工件和刀具材料的原子可能相互扩散，改变了刀具表面的化学组成，降低其硬度和耐磨性。 4. 疲劳损坏：反复的切削应力导致刀具材料内部的微观裂纹形成并扩展，最终导致刀具断裂。 通过对这些机理的深入理解，可以指导设计更耐用、更适合粉末冶金高温合金切削的刀具，提高加工效率和刀具寿命。该研究对优化金属切削工艺，特别是面对复杂工况的粉末冶金高温合金加工，提供了重要的理论基础和实践参考。