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铣削镍基合金Inconel718时涂层刀具切削性能及失效机理研究的综述报告
Inconel718是一种在高温和高应力环境下具有极高强度和耐腐蚀性能的镍基合金。在航空、航天、能源等领域中广泛应用。然而，由于其高硬度、高拉伸强度、高热膨胀系数和高热导率等特殊性能，铣削Inconel718是一项极具挑战性的任务。因此，涂层刀具已成为铣削Inconel718的首选工具。本文综述了涂层刀具在铣削Inconel718时的切削性能和失效机理的研究进展。
涂层刀具的种类非常多，包括PVD、CVD、PCD、CBN等。其中，CVD钨钴合金涂层刀具是目前应用最广泛的一种。研究表明，与未涂层的刀具相比，涂层刀具在铣削Inconel718时具有更好的切削性能，包括更长的使用寿命、更高的表面质量和更低的切削力等。这是因为涂层可以提高刀具的硬度、耐磨性和抗焊接性能，减少切削温度和切削力。此外，涂层刀具还可以减少刀具与工件之间的摩擦力，降低加工表面的毛刺、棱角和疲劳裂纹等缺陷。
然而，涂层刀具在铣削Inconel718时容易出现失效。主要表现为刀具的磨损、龟裂、剥落和焊接等现象。这些失效机理与铣削参数、刀具形状、涂层种类和涂层厚度等因素有关。因此，为了更好地理解涂层刀具在铣削Inconel718时的性能和失效机理，研究人员进行了大量的实验研究。
研究表明，铣削Inconel718时，涂层刀具的切削温度和切削力随着铣削深度和进给速度的增加而增加。此外，研究还发现，在高速切削条件下，涂层刀具的失效机理主要是焊接和机械龟裂，而在低速切削条件下则主要是磨损和剥落。因此，设计合适的铣削参数，选择合适的刀具形状和涂层种类，并且控制切削温度和切削力，是减轻涂层刀具失效的关键。
除了实验研究，数值模拟也成为了涂层刀具切削性能和失效机理研究的一个重要工具。研究表明，数值模拟可以模拟切削过程中刀具的温度场、应力场和变形场，进一步理解涂层刀具的失效机理。此外，数值模拟还可以优化铣削参数，提高铣削效率和质量。
综上所述，涂层刀具在铣削Inconel718时具有优秀的切削性能和广阔的应用前景。然而，涂层刀具失效机理复杂，需要进一步的研究和探索。