新型的涂层材料 新的涂层工艺方法新乡获嘉县ug培训  

发表人：admin   来源：未知   时间:2013-01-11

ug培训为大家讲一讲新型的涂层材料 新的涂层工艺方法
刀具涂层材料出现了很多新种类：TiCN基新涂层兼有TiC和TiN涂层良好的韧性和硬度，比常用的TiN刀具耐用度高2～4倍。此外，以TiCN为基的多元成分新涂层材料如(Ti，Zr)CN、( Ti，Al)CN、(Ti，Si)CN等纷纷出现。AlON涂层刀具产生的月牙洼磨损极小。TiAlN有很高的高温硬度和优良的抗氧化能力，涂层硬度高，抗氧化性能好，切削性能优于TiN涂层，用于加工航天合金材料时的刀具寿命可提高1～4倍。CrC和CrN涂层是无钛涂层，可有效地切削钛和钛合金以及铝合金等其它软材料。另外，Hf、Zr、Ta的碳化物与氮化物，Hf、Zr、Ti、N、Ta的硼化物，Hf、Zr、Ti、Be的氧化物等涂层材料均成功采用。
值得一提的是美国Multi-Scientific Coating公司的类金刚石的碳涂层，使用热阴极蒸发技术把碳沉积到刀具表面后，类金刚石碳涂层和基体结合良好，有很多金刚石相似的性能，有高的耐磨性和低的摩擦系数。其它ZrN，TiZrN类金刚石膜涂层(DLC)的应用范围也不断拓展，主要用于加工有色合金。
氮化铝钛涂层也由原先常使用的Ti0.75Al0.25N转化为优先使用Ti0.5Al0.5N，Ti0.5Al0.5N涂层抗氧化温度为700℃，在空气中加热会在表面产生一层非晶态Al2O3薄膜，可以对涂层起保护作用。
日本不二越公司开发出一种称为SG的新型涂层，它由TiN、TiCN及Ti系膜三层组成，耐磨性优于TiN涂层，且涂层与基体的结合强度高，表层为Ti系特殊膜层，具有极好的耐热性。
瑞士还开发出一种称为“MOVIC”软涂层的新工艺，即在刀具表面涂复一层固体润滑膜二硫化钼，刀具切削寿命数倍增加，且能获得优良的加工表面。其它硫族元素如WS2等软涂层也取得了一定进展。这些软涂层在加工高强度铝合金和贵重金属方面有良好的应用前景。
近年来，高硬度的涂层开始出现。包括立方氮化硼(CBN)涂层、氮化碳(CNX)、多晶氮化物超点阵涂层等。CBN涂层硬度达5200kgf/mm2，仅次于金刚石，可有效的切削淬火钢和其它难加工合金。如果氮化碳(CNX)涂层能够形成b-C3N4，理论上可以计算出其硬度将超过金刚石。已经有氮化碳合成的报道。多晶氮化物超点阵涂层是一种很有希望的新型刀具涂层，多晶TiN/NbN和TiN/VN超点阵涂层的硬度分别为5200kgf/mm2和5600kgf/mm2，超点阵涂层由于层内或层间位错困难导致其硬度很高。
新的涂层工艺方法
随着涂层技术的发展，出现了综合PVD和CVD的PACVD法，另外，还有离子束溅射方法，中能离子束辅助沉积技术(IBAD)也可用于涂层，离子束辅助沉积兼有气相沉积与离子注入的优点。等离子辅助化学气相沉积(PCVD)利用等离子体来促进化学反应，可使沉积温度降低到200～500℃。Sol-Gel法由于其自身的优点也越来越受到人们的重视。
MT-CVD(中温化学气相沉积)则在一定程度上克服了一般HD-CVD(高温化学气相沉积)的缺点，其沉积温度低(700～900℃)，沉积速度快，涂层厚，工艺环镀性好，对于形体复杂的工件涂层均匀，而且涂层附着力高，涂层内部残余应力小，是一种优于HT-CVD的涂层工艺方法。
涂层所用的基体范围也在扩大，包括高速钢、硬质合金和陶瓷都可以进行涂层。近几年来陶瓷涂层硬质合金刀具发展迅速，特别是Al2O3陶瓷由于其高化学稳定性和耐氧化性特别适用于高速切削，在陶瓷涂层中所占比例较大。
虽然刀具涂层工艺上获得了长足的发展，特别是梯度涂层工艺，但总体说来涂层技术有待进一步提高。  

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