氮化钛(TiN)加工涂层刀具有什么作用?

2020-10-15 浏览次数:12

氮化钛(TiN)加工涂层刀具有什么作用?

刀具材料的改革往往是机械加工行业的先锋,随着近代工业和科学技术的发展,切削刀具的材料从碳素工具钢、高速钢、硬质合金钢再到复合材料,已经有了很大的进步。然而,目前使用的各类刀具普遍存在着使用寿命短而影响生产效率的问题,其中大多是因表面硬度和耐磨性不够高所致。

后来,人们发现在高速钢或硬质合金钢刀具表面上涂上一层氮化钛超硬膜,对刀具的性能提高有很奇特的效果。


氮化钛是一种相当稳定的化合物,耐蚀性和抗氧化性优良,具有诱人的金黄色,但其主要应用并非为装饰。

氮化钛涂层所具有的硬度值在维氏硬度(HV)2500以上,在刀具上涂敷3~5微米的氮化钛涂层,刀具就能拥有更高的耐磨性和耐热性,大幅度提高刀具寿命和切削加工效率。例如,齿轮滚刀经氮化钛涂敷后寿命能延长3~4倍,因而可在切削齿轮时可提高切削速度,从而减少了加工时间和成本。

氮化钛的涂层沉积工艺为物理气相沉积(PVD),是在真空条件下将钛蒸发,并与氮发生反应在刀具表面形成一层非常硬的复合薄膜。这种加工过程重要的特征是在加工时温度仅保持在350℃左右,因而高速钢刀具的固有特性及尺寸都不会受到影响。

氮化钛涂层刀具由于其优异性能,很快在工业发达国家得以推广使用,并为机械加工行业带来巨大的经济效益。

日本是该领域的良好者之一,许多日本的刀具公司都能供应含有氮化钛涂层的产品,其中有些卖给了欧洲部分国家和美国,多数进入了日本本国市场。我国对氮化钛涂层刀具的使用起步较晚,但已有不少厂家开始推广使用,经济效益极为可观。




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