基于TiC<sub>0.5</sub>N<sub>0.5</sub>/Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>复相陶瓷基体的PVD及CVD涂层刀具性能
来源：复合材料学报杂志2016年第3期北京时间：
作者：古尚贤, 郭伟明, 曾俊杰, 伍尚华, 李安琼, 蒋强国, 曾琨,
摘要：首先,以15vol%或25vol%的TiC<sub>0.5</sub>N<sub>0.5</sub>粉体为导电第二相,利用热压烧结法制备了TiC<sub>0.5</sub>N<sub>0.5</sub>/Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>复相陶瓷;然后,分别通过物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)技术在TiC<sub>0.5</sub>N<sub>0.5</sub>/Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>陶瓷刀具表面沉积了CrAlN和TiN/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/TiN涂层;最后,通过对TiC<sub>0.5</sub>N<sub>0.5</sub>/Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>刀具进行连续切削灰铸铁实验,研究了TiC<sub>0.5</sub>N<sub>0.5</sub>含量和涂层类型对刀具磨损特征的影响,并探讨了刀具的磨损机制。结果表明:TiC<sub>0.5</sub>N<sub>0.5</sub>含量的增加有利于提高TiC<sub>0.5</sub>N<sub>0.5</sub>/Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>复相陶瓷刀具基体的硬度和电导率,但对耐磨性和切削寿命的影响较小;采用PVD技术沉积CrAlN涂层时,随着TiC<sub>0.5</sub>N<sub>0.5</sub>含量的增加,涂层的厚度、结合强度和硬度都得到提高,涂层刀具的磨损性能显著提高,切削寿命也明显延长;而采用CVD技术沉积TiN/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/TiN涂层时, TiC<sub>0.5</sub>N<sub>0.5</sub>含量的变化对涂层的厚度、结合强度和硬度基本没有影响, TiN/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/TiN涂层刀具整体切削性能变化不大。CrAlN涂层和TiN/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/TiN涂层都可明显改善TiC<sub>0.5</sub>N<sub>0.5</sub>/Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>复相陶瓷刀具的耐磨性和切削寿命;相对于TiN/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/TiN涂层, CrAlN涂层具有更高的涂层硬度和粘着强度,但TiN/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/TiN涂层具有较大的涂层厚度, TiN/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/TiN涂层刀具表现出更加优异的耐磨性和切削寿命。TiC<sub>0.5</sub>N<sub>0.5</sub>/Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>复相陶瓷刀具的磨损机制以机械摩擦导致的磨粒磨损为主,伴随有少量的粘结磨损。
关键词：涂层TiC<sub>0.5</sub>N<sub>0.5</sub>/Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>刀具, 电阻率, PVD, CVD, 磨损性能,
