覃正海，鲜广，赵海波，郑永强，范洪远，王均

（1.上汽通用五菱汽车股份有限公司， 广西 柳州 545007；2.四川大学 制造科学与工程学院，成都 610065；3.四川大学 分析测试中心，成都 610065）

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[1]。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[2—4]。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[5]。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[6—7]。

TiCN涂层综合了TiN和TiC涂层的优点，与TiN涂层相比，显微硬度明显提高，同时其韧性比TiC涂层好，TiCN涂层的摩擦系数为0.2左右，具有良好的减摩性能，大量应用在丝锥、钻头和铣刀上，特别适合铝合金等有色金属及合金的加工[8—11]。TiCN涂层的制备方法主要有化学气相沉积技术、物理气相沉积技术、等离子体辅助化学气相沉积技术、等离子喷涂技术等表面涂层技术。TiCN涂层存在的不足是热稳定性差，在 300 ℃左右开始发生氧化，在高于 400 ℃的情况下会严重氧化而剥落失效[12]。……