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涂層工藝的特點和涂層技術的發展 |
刀具涂層技術迅速發展,涂層刀具得到了廣泛應用。1969年德國克虜伯(Krupp)公司和瑞典山特維克(Sandvik)公司研發成功了化學氣相沉積(CVD)涂層技術,并向市場推出了CVDTiC涂層硬質合金刀片產品。20世紀70年代初,美國本夏(R.Runshan)和拉格胡南(A.Raghuran)研發了物理氣相沉積(PVD)工藝,并于1981年將PVDTiN高速鋼刀具產品推向市場。當時CVD涂層工藝溫度約1000℃,主要用于硬質合金刀具(刀片)的表面涂層;PVD涂層工藝溫度為500℃和500℃以下,主要用于高速鋼刀具的表面涂層。后來,CVD和PVD涂層技術不斷迅速發展,在涂層材料、涂層設備和工藝等方面都有了很大進步,而且發展了多層材料的涂覆技術,使涂層刀具(刀片)的使用性能有了很大的提高。PVD涂層技術過去主要用于高速鋼刀具,而近年來隨著PVD涂層技術飛躍發展,也成功用于硬質合金刀具(刀片),占領了硬質合金涂層刀具(刀片)的一半陣地,F在,涂層高速鋼刀具和涂層硬質合金刀具(刀片)廣泛應用,已占全部刀具使用總量的50%以上。
涂層刀具的優越性
在韌性好的刀具(刀片)基體上進行表面涂層,涂覆具有高硬度、高耐磨性、耐高溫材料的薄層(如TiN、TiC等),使刀具(刀片)具有全面、良好的綜合性能。未涂層高速鋼的硬度僅為62~68HRC(760~960HV),硬質合金的硬度僅為89~93.5HRA(1300~1850HV);而涂層后的表面硬度可達2000~3000HV以上。
①由于表面涂層材料具有很高的硬度和耐磨性,且耐高溫。故與未涂層的刀具(刀片)相比,涂層刀具允許采用較高的切削速度,從而提高了切削加工效率;或能在相同的切削速度下,提高刀具壽命。
②由于涂層材料與被加工材料之間的摩擦系數較小,故涂層刀具(刀片)的切削力小于未涂層刀具(刀片)。
③用涂層刀具(刀片)加工,零件的已加工表面質量較好。
④由于涂層刀具(刀片)的綜合性能良好,故涂層硬質合金刀片有較好的通用性,一種涂層硬質合金牌號的刀片具有較寬的使用范圍。
刀具涂層技術的發展和進步
筆者多次參觀了國際機床工具展覽會,收集到很多資料,并聽取了各大工具公司的技術報告,從而了解到刀具產品表面涂層技術的發展和進步。 |
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