以化學蒸鍍法在燒結碳化物刀具表面被覆氮化鈦薄膜之研究

Abstract

本實驗是利用化學蒸鍍法，以Ti C14 + N2 + H2為反應氣體，蒸鍍溫度900-1050℃， TiC14 汽化溫度40-70 ℃，H2流量300-900 cc/min，N2，300cc/min ，系統壓力1 atm ，在燒結化化物刀具表面被覆氮化鈦薄膜，探討蒸鍍參數對被覆層結構，硬度， 動力學及切削性能的影響。 由實驗結果得知，在本實驗蒸鍍條件下：(一)氮化鈦被覆層為面心立方結構，格子參 數為4.23 - 4.242°A。(二)被覆層晶粒隨蒸鍍時間增加而趨向於粗大化，並產生<22 0>優先方向的柱狀組織。而增加蒸鍍溫度則產生<220> 及<200> 的優先方向。(三)較 高Ti C14汽化溫度，較低H2流量及素材放置在較近氣體出口處所得被覆層晶粒較細， 硬度也較高。(四)本實驗所得氮化鈦之微硬度值為HV (100g) 1728 - 2654 kg/mm2之 間。(五)增加H2流量，T1 C14汽化溫度及蒸鍍溫度和試片放置於較近氣體入口處均可 得較高蒸鍍速率。(六)在本實驗所做之比較條件下，氮化鈦被覆刀具壽命為未被覆刀 具壽命的1.3 -2.5 倍。