刀具涂層技術(shù)知識大盤點【干貨滿滿】

刀具涂層技術(shù)知識盤點【干貨滿滿】內(nèi)容來源網(wǎng)絡(luò)，由“深圳機械展（11萬㎡，1100多家展商，超10萬觀眾）”收集整理！更多cnc加工中心、車銑磨鉆床、線切割、數(shù)控刀具工具、自動化、數(shù)字無人工廠、精密測量、3D打印、激光切割、鈑金沖壓折彎、精密零件加工等展示，就在深圳機械展。一、刀具涂層通過化學(xué)或物理的方法在刀具表面形成某種薄膜，使切削刀具獲得優(yōu)良的綜合切削性能，從而滿足高速切削加工的要求；自20世紀(jì)70年代初硬質(zhì)涂層刀具問世以來，化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)和物理氣相沉積(PVD)技術(shù)相繼得到發(fā)展，為刀具性能的提高開創(chuàng)了歷史的新篇章。涂層刀具與未涂層刀具相比，具有顯著的優(yōu)越性：它可大幅度提高切削刀具壽命；有效地提高切削加工效率；提高加工精度并明顯提高被加工工件的表面質(zhì)量；有效地減少刀具材料的消耗，降低加工成本；減少冷卻液的使用，降低成本，利于環(huán)境保護。二、刀具涂層的特點1、采用涂層技術(shù)可在不降低刀具強度的條件下，大幅度地提高刀具表面硬度，目前所能達到的硬度已接近100GPa；2、隨著涂層技術(shù)的飛速發(fā)展，薄膜的化學(xué)穩(wěn)定性及高溫抗氧化性更加突出，從而使高速切削加工成為可能。3、潤滑薄膜具有良好的固相潤滑性能，可有效地改善加工質(zhì)量，也適合于干式切削加工；4、涂層技術(shù)作為刀具制造的終工序，對刀具精度幾乎沒有影響，并可進行重復(fù)涂層工藝。三、常用的涂層1、氮化鈦涂層：氮化鈦（TiN）是一種通用型PVD涂層，可以提高刀具硬度并具有較高的氧化溫度。該涂層用于高速鋼切削刀具或成形工具可獲得很不錯的加工效果。2、氮化鉻涂層：CrN涂層良好的抗粘結(jié)性使其在容易產(chǎn)生積屑瘤的加工中成為首選涂層。涂覆了這種幾乎無形的涂層后，高速鋼刀具或硬質(zhì)合金刀具和成形工具的加工性能將會大大改善。3、金剛石涂層CVD：金剛石涂層可為非鐵金屬材料加工刀具提供性能，是加工石墨、金屬基復(fù)合材料(MMC)、高硅鋁合金及許多其它高磨蝕材料的理想涂層(注意：純金剛石涂層刀具不能用于加工鋼件，因為加工鋼件時會產(chǎn)生大量切削熱，并導(dǎo)致發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使涂層與刀具之間的粘附層遭到破壞)?！窘饘偌庸の⑿?，內(nèi)容不錯，值得關(guān)注】4、氮碳化鈦涂層：氮碳化鈦（TiCN）涂層中添加的碳元素可提高刀具硬度并獲得更好的表面潤滑性，是高速鋼刀具的理想涂層。5、氮鋁鈦或氮鈦鋁涂層(TiAlN/AlTiN)：TiAlN/AlTiN涂層中形成的氧化鋁層可以有效提高刀具的高溫加工壽命。主要用于干式或半干式切削加工的硬質(zhì)合金刀具可選用該涂層。根據(jù)涂層中所含鋁和鈦的比例不同，AlTiN涂層可提供比TiAlN涂層更高的表面硬度，因此它是高速加工領(lǐng)域又一個可行的涂層選擇。四、涂層技術(shù)及刀具涂層知識涂層表面會生成一層很薄的非品態(tài)A12O3，形成一層硬質(zhì)惰性保護膜，該涂層刀具可更有效地用于高速切削加工。摻氧的氮碳化鈦TiCNO具有很高的顯微硬度和化學(xué)穩(wěn)定性，可以產(chǎn)生相當(dāng)于TiC十A12O3復(fù)合涂層的作用。金屬加工微信，內(nèi)容不錯，值得關(guān)注。在上述硬質(zhì)薄膜材料中，顯微硬度HV能夠超過50GPa的有3種：金剛石薄膜、立方氮化硼CBN、氮化碳。許多沉積金剛石薄膜的溫度要求為600℃一900℃，因此該技術(shù)常用于硬質(zhì)合金刀具表面沉積金剛石薄膜。金剛石硬質(zhì)合金刀具的商品化，是近幾年涂層技術(shù)的重大成就。CBN在硬度和導(dǎo)熱率方面僅次于金剛石，熱穩(wěn)定性極好，在大氣中加熱至1000℃也不發(fā)生氧化。CBN對于鐵族金屬具有極為穩(wěn)定的化學(xué)性能，與金剛石不宜加工鋼材不同，它可以廣泛用于鋼鐵制品的精加工、研磨等。CBN涂層除具有優(yōu)良的耐磨損性能外，還可以在相當(dāng)高的切削速度下加工耐熱鋼、鈦合金、淬火鋼，能切削高硬度的冷硬軋輥、摻碳淬火材料和對刀具磨損非常嚴(yán)重的Si—Al合金等。低壓氣相合成CBN薄膜的方法主要有CVD和PVD法。CVD包括化學(xué)輸運PCVD，熱絲輔助加熱PCVD、ECR—CVD等；PVD則有反應(yīng)離子束鍍、活性反應(yīng)蒸鍍、激光蒸鍍離子束輔助沉積法等。CBN的合成技術(shù)，在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)方面都還有不少工作要做，包括反應(yīng)機制和成膜過程、等離子體診斷和質(zhì)譜分析、工藝條件的確定、高效率設(shè)備的開發(fā)等。氮化碳有可能具有達到或超過金剛石的硬度。合成氮化碳的成功，是分子工程學(xué)杰出的范例。作為超硬材料的氮化碳，預(yù)期還有其它許多寶貴的物理化學(xué)性質(zhì)，研究氯化碳成為世界材料科學(xué)領(lǐng)域的熱門課題.(備注：CVD：化學(xué)涂層；PVD：物理涂層)內(nèi)容來源網(wǎng)絡(luò)，由“深圳機械展（11萬㎡，1