低溫冷凍柜對TiAlN涂層刀具的處理應(yīng)用

　　刀具技術(shù)的不斷進(jìn)步促進(jìn)切削加工工藝的發(fā)展。為了獲得更高的刀具壽命，刀具涂層技術(shù)日益受到工業(yè)界的重視。TiAlN涂層因具有較高的表面硬度、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨性和耐熱性，能夠提高刀具壽命，已開始廣泛應(yīng)用于難加工材料的切削加工。

　　

　　面對難加工材料切削加工時切削力大、切削溫度高和加工硬化嚴(yán)重等難題，為保證刀具擁有足夠壽命，TiAlN涂層刀具仍需進(jìn)行進(jìn)一步強(qiáng)化處理。而低溫冷凍柜的深冷處理作為一種非破壞性的材料改性技術(shù)，可應(yīng)用于刀具強(qiáng)化后處理工藝，提高刀具材料的力學(xué)及切削性能。

　　

　　深冷處理以液氮等為制冷劑將材料在低溫下進(jìn)行處理。一般將試樣在低溫冷凍柜內(nèi)以一定冷卻速度從室溫冷卻到低于-100℃的環(huán)境。在此溫度下保溫一段時間，再以一定升溫速度恢復(fù)到室溫，然后進(jìn)行回火處理。

　　

　　目前，深冷處理已被應(yīng)用于高速鋼和硬質(zhì)合金等刀具材料的后處理強(qiáng)化工藝。FirouzdorV.等對M2高速鋼刀具進(jìn)行深冷處理，發(fā)現(xiàn)深冷處理后馬氏體中析出彌散分布的超細(xì)碳化物，使刀具的硬度得到提高。

　　

　　SilvaF.J.等研究了深冷處理對高速鋼刀具壽命的影響，發(fā)現(xiàn)深冷處理過程中殘余奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變，提高了高速鋼的強(qiáng)度和硬度，結(jié)果表明，深冷處理可提高高速鋼刀具壽命65%~343%。

　　

　　此外，N.A.等對硬質(zhì)合金刀具的深冷處理工藝進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)深冷處理促進(jìn)了硬質(zhì)合金中η相碳化物的生成，這些細(xì)小的碳化物顆粒均勻分布在硬質(zhì)合金基體中，使刀具基體變得更加致密，從而可提高刀具的硬度和耐磨性。

　　

　　研究發(fā)現(xiàn)，深冷處理后α-Co向ε-Co的轉(zhuǎn)變可以減小刀具在切削過程中的磨料磨損、擴(kuò)散磨損和粘著磨損，使刀具壽命提高。