Högpresterande nanostrukturerade CVD TiAIN-belagda skärverktyg för svårbearbetade material (CVD TiAIN)

CVD TiAIN ska förvärva den grundläggande kunskap som behövs för att utveckla nya beläggningssystem för skärverktyg som ska användas för bearbetning av svårbearbetade material, såsom Ni-bas och super-duplex rostfria stål.

Nya hårda nanostrukturerade TiAIN-beläggningar kommer att deponeras på hårdmetallskär med CVD. Projektet ska bygga en grundläggande förståelse som kan användas för att utveckla dessa beläggningar för att bearbeta svårbearbetade material, såsom Ni-bas och super-duplex rostfria stål, vilket idag är mycket svårt och utmanande. Avancerad karakterisering, inklusive toppmodern sveptransmissionselektronmikroskopi, kommer att utföras för att beskriva den komplexa mikrostrukturen för dessa självorganiserande, metastabila, nanolamellära skikt. Både obehandlade, värmebehandlade och mekaniskt testade skikt kommer att studeras.

Förväntade effekter och resultat

Projektmålen är att förstå detaljerna i mikrostrukturen hos CVD TiAIN-skikt, inklusive formationer av periodiska nanolameller, gränsytors atomstrukturer och lokal töjning. Man kommer att koppla de mekaniska egenskaperna och bearbetningsprestandan till den detaljerade mikrostrukturen i beläggningarna, inklusive lamellperiodicitet, förekomst av sekundära faser, såsom h-AlN, och kornstorlek. Projektet ska förstå fasomvandlingen av de metastabila nanolamellära faserna och deras påverkan på skiktens egenskaper samt att ge grundläggande kunskap för att kunna skräddarsy en nästa generation av högpresterande nanostrukturerade CVD TiAlN-beläggningar för bearbetning av svårbearbetade material.

Detta projekt är ett samarbete mellan akademin (Chalmers tekniska högskola, Uppsala universitet, Kungliga tekniska högskolan) och industrin (Sandvik Coromant, Seco Tools, Sandvik Materials Technology, Walter).

Planerat upplägg och utförande

Projektet är uppdelat i fyra arbetspaket.

AP1: Detailed microstructure of CVD TiAlN coatings

AP2: Thermal stability of CVD TiAlN coatings

AP3: Mechanical properties and performance of CVD TiAlN coatings

AP4: Combination of results and reporting

 

Koordinator: Chalmers

Projektets löptid: 2021-2024