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涂层刀具的优点及涂层技术的发展VIP免费

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涂层 刀具的优点及 涂层 技术的发展0000000000涂层刀具的优越性 在韧性较好的刀具(刀片)基体上进行表面涂层,涂覆具有高硬度、高耐磨性、耐高温材料的薄层(如TiN、TiC 等),使刀具(刀片)具有全面、良好的综合性能。未涂层高速钢的硬度仅为62~68HRC(760~960HV),硬质合金的硬度仅为89~93.5HRA(1300~1850HV);而涂层后的表面硬度可达2000~3000HV以上。 ①由于表面涂层材料具有很高的硬度和耐磨性,且耐高温。故与未涂层的刀具(刀片)相比,涂层刀具允许采用较高的切削速度,从而提高了切削加工效率;或能在相同的切削速度下,提高刀具寿命。 ②由于涂层材料与被加工材料之间的摩擦系数较小,故涂层刀具(刀片)的切削力小于未涂层刀具(刀片)。 ③用涂层刀具(刀片)加工,零件的已加工表面质量较好。 ④由于涂层刀具(刀片)的综合性能良好,故涂层硬质合金刀片有较好的通用性,一种涂层硬质合金牌号的刀片具有较宽的使用范围。 技术的发展和进步 笔者多次参观了国际机床工具展览会,收集到很多资料,并听取了各大工具公司的技术报告,从而了解到刀具产品表面涂层技术的发展和进步。 CVD涂层技术的进展 过去,硬质合金刀具表面涂层采用高温化学气相沉积(HTCVD)工艺。在常压或负压的沉积系统中,将纯净的H2、CH4、N2、TiCl4 、AlCl3、CO2等气体根据沉积物的成分,按一定配比均匀混和,依次涂到具备一定温度(一般为1000~1050℃)的硬质合金刀片表面,即在刀片表面沉积TiC、TiN、TiCN、涂 层 刀 具 的 优 点 及 涂 层 技 术 的 发 展 --第 1页涂 层 刀 具 的 优 点 及 涂 层 技 术 的 发 展 --第 1页Al2O3或者它们的复合涂层。直到现在,HTCVD仍是使用最多的工艺方法,除HTCVD外,还有等离子体化学气相沉积(PCVD)工艺,它是在硬质合金刀具(刀片)表面涂层的另一种方法,因这种涂层工艺温度较低(700~800℃),故刀片的抗弯强度降低。因为TiC 与基体材料的线膨胀系数最接近,通常用TiC 薄层先涂在基体表面上,外面再涂TiN、Al2O3,如 TiC/TiN、TiC/Al2O3、TiC/TiCN/TiN等。 后来,发展了各种不同组合的多层涂层。笔者在多次展览会上调查和统计了瑞典、德国、美国、日本、韩国、以色列和中国各公司的CVD涂层硬质合金刀片产品,涂层材料有以下组合:TiCN/Al2O3、TiCN/TiC/TiN、TiCN/TiC/Al2O3、TiCN/Al2O3/TiN、TiCN/TiC/Al2O3/TiN、TiCN/Al2O3/TiCN、TiN,TiC/TiCN/TiN、TiN/TiCN/TiN等。可以看出,近年多用TiCN或TiN...

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