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涂層技術(shù)的應(yīng)用

時(shí)間:2024-05-10 16:40:34 來源:admin 點(diǎn)擊:0

        先進(jìn)的涂層設(shè)備為涂層技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了重要條件,尤其是PVD涂層工藝技術(shù),一方面,在改進(jìn)控制技術(shù),提高等離子體密度、提高磁場強(qiáng)度、改進(jìn)陰極靶的形狀、實(shí)現(xiàn)過程的計(jì)算機(jī)全自動(dòng)控制等關(guān)鍵技術(shù)上取得了全面的進(jìn)展,從而使涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度、涂層的性能有顯著的提高。采用的多弧涂層工藝及設(shè)備可對電弧產(chǎn)生的“液滴”進(jìn)行有效控制,使刀具涂層表面的光潔度得到很大改善。開發(fā)的CC800/9涂層設(shè)備采用磁控濺射技術(shù),從根本上避免多弧工藝的“液滴”問題,為解決磁控濺射沉積速率低、結(jié)合力低的缺陷,開發(fā)了HIS(高電離化濺射)技術(shù),并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了H.I.P(高電離化脈沖)技術(shù),推出了能同時(shí)具有氧化物涂層的化學(xué)穩(wěn)定性及硬質(zhì)涂層的物理特性的Supernitrides系列涂層。另一方面,涂層的品種也從常規(guī)的TiN、TiCN、TiAlN迅速擴(kuò)展到特殊TiAlN、AlTiN、TiAlCN、CrN、CBC(DLC)等涂層以及各種復(fù)合涂層和納米涂層,并能對涂層的組分、百分比、結(jié)構(gòu)在更大范圍內(nèi)加以控制和改變,以適應(yīng)不同的被加工材料和不同的切削條件,從而顯著地提高了刀具的切削性能。如CrAlN涂層,以Cr元素代替Ti元素,具有3200Hv硬度和1100℃的氧化溫度的高性能,與TiAlN相比韌性更好,更適合于斷續(xù)切削如銑削、滾削。除了常規(guī)的TiN、TiCN、TiAlN以外,還開發(fā)了以Si元素代替Al元素的涂層,有適用于硬切削的TiSiN涂層;有潤滑性的CrSiN涂層,在Cr中添加Si使涂層細(xì)微化進(jìn)一步降低摩擦系數(shù),更適用于鋁、不銹鋼等粘附性強(qiáng)的材料的加工;有超強(qiáng)耐氧化能力的AlCrSiN涂層和在高溫下具有低摩擦系數(shù)的TiBON涂層。已被應(yīng)用的FUTUNA NANO和FUTUNA TOP是兩種TiAlN納米結(jié)構(gòu)涂層,涂層硬度均為3300Hv,開始氧化溫度900℃。納米涂層的開發(fā)和推廣應(yīng)用,將進(jìn)一步提高切削加工的效率。

        與此同時(shí),為了提高加工鋁合金等非鐵金屬和非金屬材料的效率,金剛石涂層得到進(jìn)一步的應(yīng)用,產(chǎn)品覆蓋了可轉(zhuǎn)位刀具和整體硬質(zhì)合金刀具。利用引進(jìn)設(shè)備開發(fā)出了金剛石涂層整體硬質(zhì)合金球頭立銑刀,超微粒結(jié)晶的金剛石涂層銑刀,結(jié)晶粒度為1μm,使刀具的刃口更加鋒利,減少切削中的粘結(jié),降低了工件表面的粗糙度。

        此外,提高涂層表面光潔度也是涂層技術(shù)發(fā)展的一個(gè)動(dòng)向,以提高涂層刀具抗摩擦、抗粘結(jié)的能力。在CVD涂層中,通過晶粒細(xì)化技術(shù),使涂層表面光滑,如用于鑄鐵精加工的YBD052黑金剛刀片,表層是細(xì)晶的Al2O3,刀片外觀光亮平滑。UE系列加工鋼材的CVD涂層硬質(zhì)合金刀片,采用平滑氧化鋁和平滑涂層技術(shù),對微粒氧化鋁進(jìn)行平滑涂層處理,即在上層涂覆特殊鈦化物沉積層,表面組織平滑且化學(xué)穩(wěn)定性好,減少了刀具粘結(jié)磨損。


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