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29
2023
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06
切削刀具表面TiCN涂层的研究现状与发展
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随着切削技术向高速、高效、高精、绿色、智能方向发展，切削加工对刀具的性能提出了更高的要求，无涂层刀具由于表面硬度低、耐磨性差等缺陷，已经难以满足干式、高速条件下以及对钛合金等难加工材料的切削加工要求。涂层刀具因具有高的表面硬度、良好的耐磨性和高温稳定性等，已成为现代切削加工的主要选择。TiC和TiN涂层是最早应用在刀具表面上的硬质防护涂层。TiN涂层的硬度约为2200HV，与钢的摩擦系数为0.55，耐磨性较好，最高使用温度为550℃左右，是理想的低速切削刀具涂层材料，目前已被大量应用。TiC涂层的硬度比TiN涂层高，为3300HV左右，在摩擦过程中由于C元素具有润滑作用，与钢的摩擦系数低至0.15，但TiC涂层脆性大、韧性低，在使用过程中极易崩落，应用较少。TiC和TiN涂层均属于立方晶系，TiC为体心立方结构，TiN为面心立方结构，TiC和TiN可以互溶，形成TiCN固溶体。
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