材料表面工程-硬質合金涂層

1、LOGO 硬硬質質合金涂合金涂層層目錄目錄u定義定義u涂層工藝涂層工藝u涂層材料涂層材料u涂層結構涂層結構u基體基體u發(fā)展發(fā)展定定義義：硬：硬質質合金涂合金涂層層是在是在韌韌性好的硬性好的硬質質合金合金基體上涂覆耐磨性高的硬基體上涂覆耐磨性高的硬質質涂涂層層。目的：使刀具能抵抗各目的：使刀具能抵抗各種種特定的耐磨機理特定的耐磨機理 ，顯顯著提高刀具的功能和刀具的使用著提高刀具的功能和刀具的使用壽壽命命 ，并并可大幅度提高刀具的加工效率?？纱蠓忍岣叩毒叩募庸ば?。定義及目的定義及目的涂層工藝涂層工藝uCVD技術主要用于硬質合技術主要用于硬質合金車削類刀具的表面涂層金車削類刀具的表面涂層，涂層刀

2、具適用于中到重，涂層刀具適用于中到重型切削的高速粗加工。型切削的高速粗加工。uPVD技術適用于硬質合金技術適用于硬質合金精密復雜刀具的涂層處理精密復雜刀具的涂層處理。涂層工藝涂層工藝 物理氣相沉積物理氣相沉積u 工藝過程工藝過程涂層工藝涂層工藝 真空電弧蒸鍍法真空電弧蒸鍍法u真空電弧蒸鍍真空電弧蒸鍍法是使金屬、法是使金屬、合金或化合物合金或化合物在真空中電弧在真空中電弧蒸發(fā)、離子化蒸發(fā)、離子化、濺射并沉積、濺射并沉積在基體上的一在基體上的一種涂層方法。種涂層方法。涂層工藝涂層工藝 離子鍍法離子鍍法u離子鍍離子鍍(IP)法是法是采用離子和具有采用離子和具有能量的中性原子能量的中性原子轟擊濺射凈化

3、后轟擊濺射凈化后的基體的基體(沉積前沉積前)并在沉積過程中并在沉積過程中控制涂層成核和控制涂層成核和生長過程。生長過程。涂層工藝涂層工藝 濺射法濺射法u濺射法是在高真濺射法是在高真空充入適量的氬空充入適量的氬氣，氬氣發(fā)生電氣，氬氣發(fā)生電離，氬離子被陰離，氬離子被陰極加速并轟擊陰極加速并轟擊陰極靶表面，將靶極靶表面，將靶材表面原子濺射材表面原子濺射出來沉積在基底出來沉積在基底表面上形成薄膜表面上形成薄膜。涂層材料涂層材料涂層結構涂層結構u 單層及多元涂層單層及多元涂層u 多層涂層多層涂層u 梯度涂層梯度涂層涂層結構涂層結構u TiN-TiCN-TiN-Al2O3-TiN涂層基體涂層基體發(fā)展發(fā)展u (1)涂層工藝溫度越來越低涂層工藝溫度越來越低, 盡量減少了涂層過程中產生的應盡量減少了涂層過程中產生的應力集中。力集中。u (2)為滿足不同的切削加工需求為滿足不同的切削加工需求, 涂層成分更加復雜、更有針涂層成分更加復雜、更有針對性。對性。u (3)復合涂層中各單一成分涂層的厚度越來越薄復合涂層中各單一成分涂層的厚度越來越薄, 并逐步趨于并逐步趨于納米化。納米化。u (4)涂層硬質合金刀具將采用復合表面處理技術涂層硬質合金刀具將采用復合表面處理技術, 實現(xiàn)成分、實現(xiàn)成分、組織結構的梯度過渡組