涂层技术及刀具涂层知识

涂层技术及刀具涂层知识

1,氮碳化钛(TiCN)涂层比氮化钛(TiN)涂层具有更高的硬度。由于增加了含碳量,使TiCN涂层的硬度提高了33%,其硬度变化范围约为Hv3000～4000(取决于制造商)。

2,CVD金刚石涂层:表面硬度高达Hv9000的CVD金刚石涂层在刀具上的应用已较为成熟,与PVD涂层刀具相比,CVD金刚石涂层刀具的寿命提高了10～20倍。金刚石涂层刀具的高硬度,使得切削速度可比未涂层的刀具提高2～3倍,使CVD金刚石涂层刀具成为有色金属和非金属材料切削加工的不错选择。

3,刀具表面的硬质薄膜对材料有如下要求:①硬度高、耐磨性能好;②化学性能稳定,不与工件材料发生化学反应;③耐热耐氧化,摩擦系数低,与基体附着牢固等。单一涂层材料很难全部达到上述技术要求。涂层材料的发展,已由最初的单一TiN涂层、TiC涂层,经历了TiC—Al2O3一TiN复合涂层和TiCN、Ti Al N等多元复合涂层的发展阶段,现在最新发展了TiN/Nb N、TiN/CN,等多元复合薄膜材料,使刀具涂层的性能有了很大提高。

4,在涂层刀具制造过程中,一般根据涂层的硬度,耐磨性,高温抗氧化性,润滑性以及抗粘结性等几个方面来选择,其中涂层氧化性是与切削温度最直接相关的技术条件。氧化温度是指涂层开始分解时的温度值,氧化温度值越高,对在高温条件下的切削加工越有利。虽然TiAl N涂层的常温硬度也许低于TiCN涂层,但事实证明它在高温加工中要比TiCN有效得多。Ti Al N涂层在高温下仍能保持其硬度的原因在于可在刀具与切屑之间形成一层氧化铝,氧化铝层可将热量从刀具传入工件或切屑。与高速钢刀具相比,硬质合金刀具的切削速度通常更高,这就使TiAlN成为硬质合金刀具的首选涂层,硬质合金钻头和立铣刀通常采用这种PVDTiAl N涂层。

5,从应用技术角度讲:除了切削温度外,切削深度、切削速度和冷却液都可能对刀具涂层的应用效果产生影响。(中国刀具商务网)