低溫冷凍柜對TiAlN涂層刀具的處理應用

　　刀具技術的不斷進步促進切削加工工藝的發展。為了獲得更高的刀具壽命，刀具涂層技術日益受到工業界的重視。TiAlN涂層因具有較高的表面硬度、良好的化學穩定性、耐磨性和耐熱性，能夠提高刀具壽命，已開始廣泛應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重等難題，為保證刀具擁有足夠壽命，TiAlN涂層刀具仍需進行進一步強化處理。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，可應用于刀具強化后處理工藝，提高刀具材料的力學及切削性能。

　　

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

　　

　　目前，深冷處理已被應用于高速鋼和硬質合金等刀具材料的后處理強化工藝。FirouzdorV.等對M2高速鋼刀具進行深冷處理，發現深冷處理后馬氏體中析出彌散分布的超細碳化物，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，發現深冷處理過程中殘余奧氏體向馬氏體轉變，提高了高速鋼的強度和硬度，結果表明，深冷處理可提高高速鋼刀具壽命65%~343%。

　　

　　此外，N.A.等對硬質合金刀具的深冷處理工藝進行了研究，發現深冷處理促進了硬質合金中η相碳化物的生成，這些細小的碳化物顆粒均勻分布在硬質合金基體中，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。

　　

　　研究發現，深冷處理后α-Co向ε-Co的轉變可以減小刀具在切削過程中的磨料磨損、擴散磨損和粘著磨損，使刀具壽命提高。