【刀具涂层】刀具涂层技术

2021-09-15 浏览次数:63

一、CVD技术

广泛应用于硬质合金可转位刀具的表面处理,可实现TiN、TiC、TiCN、TiBN、TiB2、Al2O3等单层及多元多层复合涂层的沉积,涂层与基体结合强度较高,薄膜厚度可达7~9μm。

耐磨性好,但亦有缺陷:一是工艺处理温度高,易造成刀具材料抗弯强度下降;二是薄膜内部呈拉应力状态,易导致刀具使用时产生微裂纹;三是CVD工艺排放的废气、废液会造成较大环境污染,与目前大力提倡的绿色制造观念相抵触。

其中有低温化学气相沉积(PCVD)技术,可用于螺纹刀具、铣刀、模具的TiN、TiCN、TiC等涂层,但迄今为止,应用并不广泛。这种涂层结构具有极高的耐磨性、抗热震性及韧性,并可通过高温化学气相沉积(HT-CVD)工艺在刀片表面沉积Al2O3、TiN等抗高温氧化性能好、与被加工材料亲和力小、自润滑性能好的材料。MT-CVD涂层刀片适于在高速、高温、大负荷、干式切削条件下使用,其寿命可比普通涂层刀片提高一倍左右。

目前,CVD(包括MT-CVD)技术主要用于硬质合金车削类刀具的表面涂层,涂层刀具适用于中型、重型切削的高速粗加工及半精加工。

二、PVD技术

工艺处理温度在500℃以下,可作为最终处理工艺用于高速钢类刀具的涂层,可大幅度提高高速钢刀具的切削性能。

与CVD工艺相比,PVD工艺处理温度低,在600℃以下时对刀具材料的抗弯强度无影响;薄膜内部应力状态为压应力,更适于对硬质合金精密复杂刀具的涂层;PVD工艺对环境无不利影响,符合现代绿色制造的发展方向。PVD涂层技术已普遍应用于硬质合金立铣刀、钻头、阶梯钻、油孔钻、铰刀、丝锥、可转位铣刀片、异形刀具、焊接刀具等的涂层处理。


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