1概述

在高速鋼刀具的基體上,用物理氣相沉積方法(PVD),涂覆耐磨材料薄層,可以大幅度地提高高速鋼刀具的使用性能榆模‰绨ィ—般,涂層材料用TiN、TiC等,但多采用TiN莲疤。涂層后,刀具表面呈金黃色恃定。涂層厚度為5～10μm。

涂層高速鋼刀具約在1980年出現(xiàn)在國(guó)際市場(chǎng)砍机。發(fā)展極為迅速,20年來(lái),它已在高速鋼刀具中占有一定比重寞殿。在美國(guó)、日本铭莱、德國(guó),近一半的齒輪加工刀具及立銑刀骡尽、鉆頭等采用涂層,提高了切削效率,獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)對(duì)涂層高速鋼刀具的研究從80年代開(kāi)始擅编。近十年中,刀具制造行業(yè)已從美國(guó)攀细、日本引進(jìn)了近10套PVD涂層設(shè)備,已出售各種涂層高速鋼刀具產(chǎn)品。在各地區(qū)和各部門,擁有數(shù)量眾多的國(guó)內(nèi)制造的涂層設(shè)備,所用的物理氣相沉積方法不同,有電弧發(fā)生等離子體氣相沉積法沙咏、等離子槍發(fā)射電子束離子鍍法辨图、中空陰極槍發(fā)射電子束離子鍍法、e形槍發(fā)射電子束離子鍍法等,各有特色和優(yōu)缺點(diǎn),涂層產(chǎn)品質(zhì)量亦有差異,電弧發(fā)生等離子體氣相沉積法用得最多。

2涂層高速鋼刀具的優(yōu)點(diǎn)

TiN的硬度為HV1800～2000,密度為5.44g/cm2,熱導(dǎo)率為29.31W/(m·℃),線膨脹系數(shù)為(9.31～9.39)×10-6/℃故河。而高速鋼基體的硬度僅為HV800～850吱韭。故涂層后的高速鋼刀具,表面有硬層,耐磨性好,與被加工材料之間的摩擦系數(shù)小,基體材料的韌性不降低。實(shí)用情況表明,與未涂層的高速鋼刀具相比,涂層后高速鋼刀具的切削力可降低5～10%,由于涂層材料有熱屏障作用,刀具基體切削部分的切削溫度也有所降低鱼的；工件已加工表面粗糙度減欣砼琛；刀具使用壽命顯著提高凑阶。

3使用經(jīng)驗(yàn)

涂層高速鋼刀具可用于車刀猿规、銑刀、鉆頭宙橱、鉸刀么缴、絲錐、拉刀版掘、齒輪滾刀和插齒刀,刀具使用壽命有不同程度的提高犁式。涂層高速鋼車刀用得較少,其使用壽命的提高也不是最顯著的。涂層高速鋼麻花鉆昔疆、立銑刀蚌汁、絲錐等刀具應(yīng)用最廣,使用壽命提高顯著,這些刀具經(jīng)過(guò)重磨,涂層仍起作用。例如,涂層高速鋼鉆頭在涂層后第一次使用時(shí),與未涂層鉆頭比,使用壽命可提高3倍以上谤郑；重磨時(shí)已將后刀面的涂層磨掉,但前刀面上尚保留涂層,壽命尚可提高2倍以上鲸嫁；第二次重磨后刀面后,其壽命仍有一定幅度的提高。對(duì)于刃磨前刀面的刀具(如涂層齒輪滾刀直呈、插齒刀),在刃磨后,仍有延長(zhǎng)刀具使用壽命的效果兜诞。

涂層高速鋼刀具在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用尚不夠廣泛。但是,可以肯定地說(shuō),它對(duì)難加工材料的切削以及在先進(jìn)制造設(shè)備上(如數(shù)控機(jī)床射粹、加工中心),將發(fā)揮重要作用暑尝。

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