Nb添加對(duì)TiAlN涂層結(jié)構(gòu)、力學(xué)和熱性能的影響

劉慧君; 吳明晶; 王社權(quán) 中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 湖南長(zhǎng)沙410083; 株洲鉆石切削刀具股份有限公司; 湖南株洲412007

tialn
tialnbn
熱穩(wěn)定性能
時(shí)效硬化
抗氧化性能

摘要：為了改善切削刀具表面常用的TiAlN涂層的性能,采用陰極弧蒸發(fā)方法在硬質(zhì)合金、低合金鋼、剛玉片和鎢基體上制備了TiAlN和TiAlNbN涂層,借助差示掃描量熱儀(DSC)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線能量色散譜儀(EDX)、X射線衍射儀(XRD)和納米壓痕儀研究了Nb添加對(duì)TiAlN涂層的結(jié)構(gòu)、力學(xué)及熱性能的影響.結(jié)果表明:制備的Ti0.46Al0.54N、Ti0.40Al0.53Nb0.07N和Ti0.34Al0.52Nb0.14N涂層均為亞穩(wěn)的面心立方結(jié)構(gòu),其硬度分別為30.1±0.4 GPa、29.7±0.4 GPa和29.6±0.7 GPa;Nb添加提高了涂層的H3/E2值,表明其韌性得到改善;Nb添加抑制了TiAlN涂層熱分解過(guò)程中的調(diào)幅分解和六方相AlN的形成,從而改善其熱穩(wěn)定性;另外,在900℃氧化10h后,Ti0.46Al0.54N涂層已完全氧化,而Ti0.40Al0.53Nb0.07N和Ti0.34Al0.52Nb014N涂層的氧化層厚度分別為0.91μm和0.67μm.

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