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随着科学技术的发展,全球竞争的加剧,我国的机械制造业要在世界市场上保持良好的竞争力并获取较大的利润,就必须不断地降低加工成本。而提高加工效率是降低加工成本的最有效途径之一。刀具作为加工过程中易损的重要部件,其性能的好坏直接关系着加工效率的高低。因此,对于刀具的制备及性能的研究是机械加工业永不停止的课题。本文首先研究了采用磁过滤多弧离子镀技术在硬质合金YT15基体上制备TiN涂层刀具,并分别对基体负偏压幅值、氩氮流量比、弧电流等工艺参数进行控制；研究各个参数控制下TiN涂层的物相、表面形貌、化学成分、厚度、硬度的变化规律,并分析它们之间的关系,确定最佳的工艺参数值。而后又通过对氩氮流量比、沉积时间、基体负偏压占空比等工艺参数的控制,制备了ZrN涂层刀具并进行了同样的研究。确定了制备TiN涂层刀具的最佳工艺参数,即基体负偏压幅值为200V,氩氮流量比为1：1.4,弧电流为80A；制备ZrN涂层刀具的最佳工艺参数为：氩氮流量比为1：1.4,沉积时间为60min,基体负偏压占空比为50%。结果表明：TiN与ZrN涂层的制备及性能有着很大的异同,这主要是由Ti和Zr属于同一族的元素而熔点和蒸发热不同引起的；TiN涂层只表现出了强烈的{111)晶面择优取向,而ZrN涂层在{111}晶面取向明显的情况下还表现出了{100}晶面的择优取向；{111}晶面取向越明显,表面质量越好,化学成分越接近,涂层的性能越好,而且ZrN涂层的质量好于TiN涂层。本文研究了制备TiZrN复合涂层的两种方式,制备出了ZrN/TiN多层复合涂层和TiZrN多元复合涂层。结果表明：复合涂层的性能好于单层涂层,多元复合涂层的性能好于多层复合涂层。本文还对硬质合金YG8刀具及其TiN涂层、ZrN涂层、ZrN/TiN多层复合涂层和TiZrN多元复合涂层刀具的切削性能进行了对比研究,对比结果为：TiZrN多元复合涂层>ZrN/TiN多层复合涂层>ZrN涂层>TiN涂层。