tialn涂层刀具高速铣削淬硬模具钢的磨损规律

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1、第l0卷第16期2010年6月科学技术与工程Vo1．10No．16June20101671-1815(2010)16—3852—06ScienceTechnologyandEnDneefing⑥2010Sci．Tech．Engnf矿冶技术TiAIN涂层刀具高速铣削淬硬模具钢的磨损规律郭幼丹(集美大学，厦门361021)摘要淬硬模具钢具有很高的硬度和强度，需采用特殊刀具进行加工。研究表明，氮铝钛(TiA1N)涂层刀具在不同铣削条件下高速铣削淬硬模具钢具有其独特的切削特性和规律。通过氮铝钛(TiA1N)

2、涂层刀具磨损规律的研究，为淬硬模具钢的高速加工技术提供借鉴。关键词淬硬模具钢涂层刀具高速铣削磨损中图法分类号TG／174．453；文献标志码A淬硬模具钢具有较高的硬度和强度，广泛应用于各种模具的制造中。传统的加工方法都是采用1实验方案设计较低的进给速率进行加工，加工时间长，生产效率低，刀具磨损大寿命短。TiA1N涂层作为一种新型1．1试验目的刀具涂层材料，具有优于TiC、TiN、TiCN等涂层的机通过TiAIN涂层刀具在不同切削条件下(冷却械物理性能，并可与其它涂层配合组成多元多层复介质、刀具条件、

3、铣削速度、切屑厚度等)，高速铣削合涂层，而且，TiA1N涂层中具有较高Al浓度，切削淬硬模具钢切削特性和磨损规律的实验对比和分加工时涂层表面会生成一层极薄的非晶态A1O，，析，得出TiAIN涂层刀具高速铣削淬硬模具钢的切削特性和刀具磨损规律，为淬硬模具钢的切削加工从而形成硬质惰性保护膜，在高速切削高硬度合金制定合理的工艺方案、提高工件加工质量、提高刀材料时显示出无可比拟的优异性能，成为高速铣削具使用寿命等提供依据，对实现高精密度模具的制加工淬硬模具钢等材料较为理想的涂层刀具⋯。造有着积极的意义。高速

4、切削技术作为集高效、优质、低耗于一身1．2实验方案的先进加工技术，给传统的金属切削技术带来了革保证刀具切削角度不变的条件下，在高速铣削命性的变化]。在常规切削加工中备受困扰的一加工中心上分别铣削加工淬硬模具钢工件，通过改系列问题，通过高速切削加工技术的应用得到了较变冷却介质、刀具条件、铣削速度、切屑厚度等切削好的解决，特别是在高精密度产品的制造中具有良条件，比较在不同铣削长度时TiAIN涂层刀具的切好的应用前景。削和磨损情况，得出TiA1N涂层刀具高速铣削淬硬模具钢的切削特性和磨损规律，绘出切削特性

5、曲线2010年3月19日收到福建省高校服务海西经济重点建设项目(集美大学)、福建省教育厅科技项目和磨损曲线。(JB08179)资助1．3实验用机床第一作者简介：郭幼丹(196o一)，集美大学副教授，研究方向：机械德国DMG公司制造的DMC85高速铣削加工中设计与制造、金属材料工程。E—mml：c~mu@163．com。心机床。l6期郭幼丹：TiA1N涂层刀具高速铣削淬硬模具钢的磨损规律3853表1实验用机床主要参数1．7润滑方式采用HBY50-500型压力式雾化器将润滑油雾化。空气油雾润滑主要参数：

6、压力3～8MPa，气体流量为35～70I／S。1．4工件材料氮气油雾润滑主要参数：压力3～8MPa，气体实验材料一：SKD11模具钢(高耐磨塑料模具流量为35～70L／S。钢)，日本牌号，相当于我国的Crl2MolV1。其化学1．8切屑变形测量成分见表2。测量装置：HITACHIS-570型扫描电镜等数显实验材料二：S136模具钢，瑞典牌号，相当于我工具显微镜。国的4Crl4MoV，其化学成分见表2。表2实验材料性能2TiAIN涂层刀具高速铣削淬硬模具钢时钢号国内钢号csiMnCrMoVNi的磨损规

7、律SKD11Crl2MolV11．50．450．4012．01．01．00．O1S136(瑞典)4Crl4MoV0．380．800．5013．60—0．30—2．1TiAIN涂层刀具高速铣削淬硬模具钢时的主1．5涂层刀具要磨损形态本研究采用粉末高速钢氮铝钛(TiA1N)涂层刀采用TiA1N涂层刀具，强化了底材表面对涂层具。TiA1N是将Al元素沉积到TiN中而形成的的支撑能力，涂层固有的潜力得以发挥_3J。但由于PVD刀具涂层，这种涂层材料不但具有TiN的硬度TiA1N涂层刀具高速铣削淬硬模具钢时，

8、承受着很和耐磨性，而且在切削过程中氧化生成A10，可以高的切削温度和压力，铣刀在切下切屑的同时，受起到抗氧化和杭扩散磨损的作用。通过增加TiA1N摩擦、切屑冲击、润滑条件等因素的影响，刀刃和刀涂层中的铝含量，可以增强刀具涂层的耐高温性能面将逐渐出现磨损和破损。当刀具磨损达到一定和硬度。粉末高速钢含12％钴，6％钒。值时，工件的表面粗糙度值增大，切屑形状和颜色刀具类型：球头铣刀。发生变化，并伴有较为强烈的振动，刀具便会失去刀具直径：25mm。切削能力，无法保证切削过程的