PVD-TiAlN和PVD-TiAlSiN涂层氮化硅刀具的切削性能研究

采用物理气相沉积（Physical vapor deposition,PVD）工艺在氮化硅陶瓷刀具表面分别沉积Ti Al N和Ti Al Si N涂层。采用扫描电子显微镜（SEM）研究Ti Al N和Ti Al Si N涂层表面形貌和微观结构,X射线衍射仪（XRD）研究涂层晶体结构,显微硬度计表征涂层硬度。采用Ti Al N和Ti Al Si N涂层氮化硅刀具对灰铸铁进行连续干切削试验,分别研究Ti Al N和Ti Al Si N涂层对刀具寿命、磨损性能的影响,并探讨涂层刀具磨损机理。实验结果表明：Ti Al Si N涂层晶粒比Ti Al N涂层细小,从而具有更高的表面硬度。Ti Al N涂层可将氮化硅陶瓷刀具寿命提高50%左右,Ti Al Si N涂层可将刀具寿命提高1倍。切削过程中,Ti Al N涂层刀具在磨损初期的主要磨损机理是磨粒磨损和少量粘结磨损,而后转为严重的粘结磨损;而Ti Al Si N涂层刀具主要的磨损机制为磨粒磨损和粘结磨损。