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  涂层的应用刀具涂层的分类  

发表人:admin   来源:未知   时间:2012-07-21

  今天ug培训为大家讲一讲刀具涂层的分类
众所周知,传统刀具涂层技术主要可分为两大类,但由于市场需求的变化及涂层技术本身的特性,物理涂层技术的发展受到了更大的关注。PVD技术在得到飞跃性发展的同时,其应用市场也得到了广泛的拓展。与最初发展相比,不仅涂层成分种类繁多,近几年来在涂层结构上更是有了突破性的发展,并已为市场所接受。随着PVD技术在市场中愈来愈广泛的应用,认识了解各类涂层的特性及适用领域愈加显得重要。因此本文拟对当前PVD涂层进行分类,并分析各类薄膜所适用领域,目的是让使用者对各类涂层有一个较系统的了解,更加合理地使用涂层刀具。
涂层的应用
随着PVD技术的迅速发展,在实际应用中涂层的合理选择愈加显得重要。目前涂层薄膜不仅要解决硬度问题,其韧性、抗氧化性、表面粗糙度及润滑性等都需要根据不同的切削条件进行综合考虑。从实际的切削加工状况来看,仅凭涂层成分进行选择,在实际应用中已难以获取最佳经济效益。本文依据上述两种涂层分类,浅析实际切削加工中PVD涂层薄膜的选用。
1)车削加工车削加工的特点是连续、稳定、切削力及切削温度变化小,相对而言切削温度较高,因此在选择涂层类别时,涂层的硬度和高温抗氧化性是重点考虑因素。
加工钢材时可选用纳米复合结构薄膜(nc-Ti1-xAlxN)(/a-Si3N4)及AlTiN薄膜,这两种薄膜都具有极高的表面硬度,且红硬性良好,使用温度可达到1100℃。
·铸铁加工通常也可选择上述2种薄膜。
铝及铝合金加工的特点是熔点低,在切削加工中极易形成积屑瘤,且氧化了的切屑可形成Al2O3,导致摩擦作用的增强。当硅含量在4%~13%之间时,硅在铝内形成固溶体+共晶体组织,这种脆性、针状的片状硅的夹杂,在切削过程中,具有磨料作用,导致刀具早期失效;而当Si含量进一步提高时粗大的组织使切削性能进一步下降。如果采用干式切削,可加剧这种磨损的发展,加工这类有色金属金刚石涂层刀具是最佳的选择方案之一,但考虑到可行性及经济性,对于PVD而言,涂层应具有高的硬度及优异的润滑性。当Si含量小于12%时,可选择多层TiCN+MoS2复合薄膜及TiAlCN+CBC梯度薄膜;而当Si含量大于12%时,则可选用纳米复合结构薄膜(nc-Ti1-xAlxN)(/a-Si3N4)或单层的TiCN薄膜。
高强度合金的加工具有变形大、加工硬化大、切削温度高的特点,此外由于该类合金中含有大量的碳化物、氮化物等,其显微硬度可达2000~3000HV。在选择用于此类涂层时,其显微硬度、高温性能、润滑性是应着重考虑的因素。通常可选用纳米复合结构薄膜(nc-Ti1-xAlxN)(/a-Si3N4)或TiAl-CN+CBC复合薄膜。
对于铜及其合金而言,涂层极具针对性,而与加工方式关联性较低。紫铜塑性、韧性大,易粘屑,因此需要有效地解决排屑问题,一般选用CrN膜;而对于铜合金(黄铜、青铜),由于材料强度的提高,通常采用单层TiCN或多层TiCN薄膜。
塑胶材料的加工特性是导热性差、磨料性、回弹性等,且大多采用干式切削加工方式,因此薄膜的显微硬度及热绝缘性是重点考虑的因素,除了CVD的金刚石薄膜外,也可选用多层TiCN薄膜。

本文TAG关键词: 涂层 涂层分类
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