Effect of Interlayer Coating Thickness on the Hardness and Adhesion for the Tungsten Carbide Cutting Tool
| Main Authors: | Kadhim, Kamil Jawad, Hussein, Maher Ali, Abbas, Abbas Allawi |
|---|---|
| Format: | Article info application/pdf Journal |
| Bahasa: | eng |
| Terbitan: |
University of Babylon
, 2017
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
https://www.journalofbabylon.com/index.php/JUBES/article/view/1189 https://www.journalofbabylon.com/index.php/JUBES/article/view/1189/937 |
Daftar Isi:
- تم دراسة تأثير سمك الطبقة البينية لطلاء N((Al,Ti على الخواص الميكانيكية للطلاء في عدة القطع باعتماد خاصيتي الصلادة والالتصاق .فقد تم طلاء عدة القطع باستخدام نترات الالمنيوم التيتانيوم N(AlTi) بنسب قياسية Al0.67Ti0.33 في نظام قوس كاثودي(PVD). وقد تم استخدام كل من اختبار روكويل وفكرز لقياس الصلادة والالتصاق. وقد اظهرت النتائج ان اعلى صلادة لطلاء N((Al,Ti عند سمك 5.815μm بينما اعلى التصاق عند سمك 3.089μm وعلى العكس من ذلك فان اقل صلادة ظهرت عند 2.717μm في حين اقل التصاق ظهر عند 5.815μm. عموما فان طلاء N (AlTi)عند سمك 5.815 يعتبر فعال اذ انه يعطي اعلى صلادة واقل التصاق , وسبب انخفاض الالتصاق له علاقة بتأثير تشكيل الجسيمات الصغير(MPs) التي لها تأثير مباشر على الصلادة لان (MPs) تظهر اساسا على السطح ووجودها في الواجهة محدود جدا بالإضافة الى ذلك فان انشاء طبقة Ti اولية لتقليل الفصل بين الطبقات(التضمين) له تأثير كبير على الالتصاق ولكن ليس له تأثير على تركيب السطح. ولهذين السببين وتأثير جهد الحيز الكهربائي فان النتائج المعروضة في هذه الدراسة اظهرت اختلاف طفيف مع البحوث المنشورة الاخرى. ان تكوين طبقة (Al,TiN) تتميز على ما يبدو بإظهار واحدة من النتائج المهمة التي تبين التكوين النهائي لطبقاتN) Al,Ti) بالنسب (Al0.62Ti0.38) قريبة جدا من الهدف الاساسي لهذه الدراسة (Al0.67Ti0.33).
- The thin film of the (Al,Ti)N coating is studied with the aid of two parameters: hardness and adhesion. These parameters are very close to each other; however, in deposition field they could be interpreted differently. Several coatings of (Al,Ti)N layers are developed on tungsten carbide insert using the standard commercial Al0.67Ti0.33 cathodes in cathodic arc plating system(PVD). The influence of coating layer thickness on the mechanical properties of the coatings was investigated via two parameters: hardness and adhesion are characterized by the Rockwell tester Vickers tester. The measurements reveal that the highest hardness appears for the (Al,Ti)N thickness of 5.815 μm while the highest adhesion appears at a thickness of 3.089 μm. At the opposite extreme, the lowest hardness appears at 2.717 μm and the lowest hardness at 5.815 μm. Overall, the (Al/Ti) N coating of the thickness of 5.815 μm is controversial as it exhibits the highest hardness and the lowest adhesion. This result could be related to the effect of the formation of the micro-particle (MPs) which has a direct effect on the hardness because these MPs appear mainly on the surface and their presence at the interface is very limited. In addition, the creation of Ti buffering layer to reduce the delamination has its major effect on the adhesion but has no effect on the morphology of the surface. For these two reasons and the effect of the bias voltage, the results presented in this paper might show slight differences with other published papers. The composition of the (Al,Ti)N layer is characterized and, seemingly, it shows one important result which is showing that the ultimate composition of the (Al,Ti)N layer (Ti0.62Al0.38) is very close to the original target used in this study (Al0.67Ti0.33).