在高性能刀具涂層中,(Ti,Al)N類涂層的市場(chǎng)份額約占25%～55%调衰。這是由于(Ti,Al)N類涂層的優(yōu)良性能,包括很高的硬度(25～38GPa)和較低的內(nèi)應(yīng)力(-3～5GPa),并且在800℃時(shí)硬度只降低30%～40%栅刚；此外,還顯示出很高的抗氧化能力,在800℃時(shí),氧化速度約為15～20μm/cm,這相當(dāng)于TiCN涂層在400℃時(shí)或TiN涂層在550℃時(shí)的氧化速率伪浅；最后,這種涂層的導(dǎo)熱率低,與TiN涂層相比,其導(dǎo)入的熱量低30%矿退。

目前,涂層行業(yè)還在做大量的工作,以進(jìn)一步改進(jìn)(Ti,Al)N類涂層的優(yōu)良性能,例如:

把多弧工藝和濺射工藝組合起來(lái)伸果；

對(duì)多弧工藝中產(chǎn)生的大的液滴進(jìn)行過(guò)濾；

優(yōu)化工藝參數(shù)(如弧流跪篷、偏壓刊搁、N2的分壓等)；

優(yōu)化涂層的結(jié)構(gòu)(如避免柱狀結(jié)構(gòu)以提高抗腐蝕能力)桃姐；

開(kāi)發(fā)多層涂層以提高韌性和厚度钻局；

添加其它合金元素如鉻、釔(進(jìn)一步提高氧化能力)口柳、鋯苹粟、釩有滑、硼、鉿(進(jìn)一步提高韌性)以及硅(進(jìn)一步提高硬度和化學(xué)穩(wěn)定性)嵌削。

這些優(yōu)化(Ti,Al)N類涂層工作的主要任務(wù)是,開(kāi)發(fā)納米多層涂層和提高Al的含量毛好。

開(kāi)發(fā)納米多層涂層和提高涂層的含Al量

把現(xiàn)有的多層涂層工藝精細(xì)化就可以實(shí)現(xiàn)納米多層。在由TiNCrN層與AlN層交替涂覆形成的納米多層涂層中,層間的距離(交替的周期)對(duì)硬度的影響表現(xiàn)為硬度隨著周期的減小而提高,其原因是構(gòu)成多層的材料具有不同的彈性模量苛秕；當(dāng)層距變得更小時(shí),硬度又會(huì)下降,這是因?yàn)楦鲗又g的界面變得不清晰所致,如果界面清晰,不會(huì)現(xiàn)出硬度降低的現(xiàn)象肌访。關(guān)于涂層的結(jié)構(gòu),有研究指出,AlN在層距大于10nm時(shí)為六方結(jié)構(gòu),在10nm以下為立方結(jié)構(gòu)。

涂覆納米涂層必須對(duì)陰極靶的控制與工件(刀具)的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)精確的同步,因此,適用于對(duì)同一種工件的批量處理,如果處理的是不同尺寸的工件,那么層距就會(huì)變化,一把涂有層距變化的納米涂層刀具,其耐用度會(huì)由于切削溫度的變化而降低艇劫。要想在一次裝爐中在不同的工件上涂出不變的層距,涂層的成本會(huì)很高吼驶。

與此同時(shí),世界上著名的涂層公司都在研究提高(Ti,Al)N類涂層的Al含量,目的是提高硬度(主要是高溫硬度)、耐磨性店煞、抗氧化能力,以改進(jìn)刀具的切削性能蟹演。為了與通常的TiAlN涂層有所區(qū)別,目前把Al含量超過(guò)50%的涂層稱為AlTiN。于是有了含Al量67%顷蟀、75%,甚至80%的涂層,但Al的含量是有限變的,超過(guò)這個(gè)限度,涂層的性能反而變壞轨帜。實(shí)踐證明,一方面要盡量提高有效的鋁含量,同時(shí)又要保持不變的層距,這很難做到。因此,只有用新的原理才能有新的突破,下面介紹的納米復(fù)合物(Nanocomposite)涂層就可滿足上述要求庵坛。

null

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開(kāi)資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)梯匈，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)恼睹，也不構(gòu)成任何其他建議士涤。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳狞衷，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)剩耸，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻久耍、圖片士宏、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題，請(qǐng)第一時(shí)間告知椭皿，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容掐悄，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn刻渔。