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저자정보
강용진 (한국재료연구원) 김도현 (한국재료연구원) 장영준 (한국재료연구원) 김종국 (한국재료연구원)
저널정보
한국표면공학회 한국표면공학회지 한국표면공학회지 제53권 제6호
발행연도
2020.12
수록면
271 - 279 (9page)

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Non-ferrous metals, widely used in the mechanical industry, are difficult to machine, particularly by drilling and tapping. Since non-ferrous metals have a strong tendency to adhere to the cutting tool, the tool life is greatly deteriorated. Diamond-like carbon (DLC) is one of the promising candidates to improve the performance and life of cutting tool due to their low frictional property. In this study, a sacrificial DLC layer is applied on the hard nitride coated drill tool to improve the durability. The DLC coatings are fabricated by controlling the acceleration voltage of the linear ion source in the range of 0.6∼1.8 kV. As a result, the optimized hardness(20 GPa) and wear resistance(1.4 x 10<SUP>-8</SUP> ㎣/N⋅m) were obtained at the 1.4 kV. Then, the optimized DLC coating is applied as an sacrificial layer on the hard nitride coating to evaluate the performance and life of cutting tool. The Vickers hardness of the composite coatings were similar to those of the nitride coatings (AlCrN, AlTiSiN), but the friction coefficients were significantly reduced to 0.13 compared to 0.63 of nitride coatings. The drilling test were performed on S55C plate using a drilling machine at rotation speed of 2,500 rpm and penetration rate of 0.25 m/rev. The result showed that the wear width of the composite coated drills were 200 % lower than those of the AlCrN, AlTiSiN coated drills. In addition, the cutting forces of the composite coated drills were 13 and 15 % lower than that of AlCrN, AlTiSiN coated drills, respectively, as it reduced the aluminum clogging. Finally, the application of the DLC sacrificial layer prevents initial chipping through its low friction property and improves drilling quality with efficient chip removal.
#Drill tool #sacrificial layer #Ion Source #DLC #Tribology

목차

Abstract
1. 서론
2. 실험방법
3. 실험결과 및 고찰
4. 결론
References

참고문헌 (18)

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Y. Denga, W. Chena, B. Lia, Y. Lia, Physical vapor deposition technology for coated cutting tools: A review, Ceram. Int., 46 (2020) 183733- 18390. google schola K. D. Bouzakis, N. Michailidis, G. Skordaris, R. M’Saoubi, Cutting with coated tools: coating technologies, characterization methods and performance optimization, CIRP Ann. Manuf. Technol. 61 (2012) 703-723. google schola L. Settineri, M.G. Faga, G. Gautier, M. Perucca, Evaluation of wear resistance of AlSiTiN and AlSiCrN nanocomposite coatings for cutting tools, CIRP Ann. Manuf. Technol. 57 (2008) 575-578. google schola S. Carvalhoa, N.M.G. Parreira, M.Z. Silva, A. Cavaleiro, L. Rebouta, In-service behaviour of (Ti,Si,Al)Nx nanocomposite films. Wear. 247 (2012) 68-74. google schola A. A. Voevodin, J. S. Zabinski, C. Muratore, Recent advances in hard, tough and low friction nanocomposite coatings, Tsinghua Sci. Technol. 10 (2005) 665-679. google schola

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