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cyqdesign

2009-03-05 20:15

涂層刀具的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

涂層技術(shù)是提升刀具性能的主要手段之一。通過(guò)涂層提高了切削刀具抗各種磨損的能力，延長(zhǎng)了刀具的壽命，提高了被加工零件的表面精度，也提高了切削速度和進(jìn)給速度，從而提高了金屬切削效率。今天，在切削刀具主流材料的硬質(zhì)合金中，涂層硬質(zhì)合金刀具占了80%，而其中CVD（化學(xué)涂層）又占了60％～65%，其余為PVD（物理涂層）。

在CVD涂層方面，包括TiCN、TiC、TiN、ZrCN和Al2O3等各種化合物的多層復(fù)合涂層對(duì)改善涂層的綜合性能，如結(jié)合強(qiáng)度、韌性、耐磨性和抗磨性及耐腐蝕性具有良好的效果。現(xiàn)在典型的VCDTiN（外層）+ Al2O3（中層）+TiCN（內(nèi)層）多層式結(jié)構(gòu)正在從涂層工藝上和涂膜的厚度上得到進(jìn)一步改善。MTCVD（中溫化學(xué)涂層）因有較低的工藝溫度和較快的沉積速率使得涂層與基體分界面上的脆性η相最小化，同時(shí)減少了在高溫CVD涂層中常見(jiàn)的由高溫導(dǎo)致的拉伸裂紋，因此，MTCVD TiCN涂層已成為CVD多層涂層中的一個(gè)主要構(gòu)成，這種MTVCD已用于α- Al2O3涂層，如ISCAR的α-IC9150、α-IC9250、α-IC9350和α-IC4100等，提升了涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度和抗后面磨損、前面磨損和抗粘附的能力。
在PVD涂層方面，也從單一的TiN或TiCN或TiAlN涂層發(fā)展到現(xiàn)在的復(fù)合涂層即硬涂層+軟涂層。為適應(yīng)更高切削速度和干式切削的要求，涂層刀具的紅硬性成為近幾年P(guān)VD技術(shù)的開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。TiAlN的改進(jìn)涂層AlTiN提高了薄膜中Al的含量（Al含量大于 50%），提升了涂層的紅硬性、化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化的性能，如ISCAR的Al-IC910（加工鑄鐵和鋼）、Al-IC900、Al-IC930（加工鋼、不銹鋼、硬鋼、鑄鐵、高溫合金等）。