涂層技術及刀具涂層知識

涂層技術及刀具涂層知識

1,氮碳化鈦(TiCN)涂層比氮化鈦(TiN)涂層具有更高的硬度。由于增加了含碳量,使TiCN涂層的硬度提高了33%,其硬度變化范圍約為Hv3000～4000(取決于制造商)。

2,CVD金剛石涂層:表面硬度高達Hv9000的CVD金剛石涂層在刀具上的應用已較為成熟,與PVD涂層刀具相比,CVD金剛石涂層刀具的壽命提高了10～20倍。金剛石涂層刀具的高硬度,使得切削速度可比未涂層的刀具提高2～3倍,使CVD金剛石涂層刀具成為有色金屬和非金屬材料切削加工的不錯選擇。

3,刀具表面的硬質薄膜對材料有如下要求:①硬度高、耐磨性能好;②化學性能穩定,不與工件材料發生化學反應;③耐熱耐氧化,摩擦系數低,與基體附著牢固等。單一涂層材料很難全部達到上述技術要求。涂層材料的發展,已由最初的單一TiN涂層、TiC涂層,經歷了TiC—Al2O3一TiN復合涂層和TiCN、Ti Al N等多元復合涂層的發展階段,現在最新發展了TiN/Nb N、TiN/CN,等多元復合薄膜材料,使刀具涂層的性能有了很大提高。

4,在涂層刀具制造過程中,一般根據涂層的硬度,耐磨性,高溫抗氧化性,潤滑性以及抗粘結性等幾個方面來選擇,其中涂層氧化性是與切削溫度最直接相關的技術條件。氧化溫度是指涂層開始分解時的溫度值,氧化溫度值越高,對在高溫條件下的切削加工越有利。雖然TiAl N涂層的常溫硬度也許低于TiCN涂層,但事實證明它在高溫加工中要比TiCN有效得多。Ti Al N涂層在高溫下仍能保持其硬度的原因在于可在刀具與切屑之間形成一層氧化鋁,氧化鋁層可將熱量從刀具傳入工件或切屑。與高速鋼刀具相比,硬質合金刀具的切削速度通常更高,這就使TiAlN成為硬質合金刀具的首選涂層,硬質合金鉆頭和立銑刀通常采用這種PVDTiAl N涂層。

5,從應用技術角度講:除了切削溫度外,切削深度、切削速度和冷卻液都可能對刀具涂層的應用效果產生影響。(中國刀具商務網)