不同的應(yīng)用情況都有其特定的涂層滤馍，能夠達(dá)到最好的應(yīng)用效果贸典。物理氣相沉積技術(shù)(PVD)常被用在切削刀具上拓劝，以延長刀具的使用壽命及提高其硬度雏逾。

　　一般情況下，AlTiN是常見的刀具涂層郑临。對于一些特殊的加工材料栖博，Al2O3涂層能夠取得更好的效果。

　　在加工過程中厢洞，切削刀具將承受幾方面的損傷仇让，如切削熱、高壓躺翻、磨損和熱振蕩丧叽。刃口的溫度將超過1000℃。這種極端的熱量將破壞刀具材料各成分的結(jié)合力及其他成分考叽，還有可能導(dǎo)致刀具和被加工材料間發(fā)生有害的化學(xué)反應(yīng)肢姜。磨損是切削過程中始終發(fā)生的情況，刀具和被加工材料間的接觸面將承受大于140bar（1bar=0.1MPa）的壓力连碎。熱振蕩：刀具的快速加熱和冷卻是加工過程中非常普遍的情況驰闺；在切削過程中，刀片被加熱弧哥，當(dāng)?shù)镀x開切削面時呕豪，刀片被冷卻。機械振蕩在加工斷續(xù)表面時經(jīng)常發(fā)生榆眷。根據(jù)具體操作和被加工工件的情況糯档，機械振蕩有時扮演著車削加工的角色。粘連磨損經(jīng)常發(fā)生在被加工材料粘連在刀具表面的情況下（形成積屑瘤）屡旺。

　　為了解決上述這些在切削過程中不利因素的影響蜡幼，許多切削刀具都通過在PVD設(shè)備內(nèi)的電弧沉積技術(shù)沉積了一層AlTiN涂層。AlTiN類的涂層主要應(yīng)用在干式高速切削加工中，具有很多的優(yōu)點嗓万，如高硬度（HV>30GPa）邦鲫，很好的耐磨損性能，很好的耐高溫氧化性（850℃）神汹，以及低的熱傳導(dǎo)性庆捺。

　　在一些應(yīng)用上需要特殊的涂層，如Al2O3涂層屁魏。比如硬質(zhì)合金刀片上的Al2O3涂層具有抗月牙洼和抗熱裂化的優(yōu)點滔以。Al2O3涂層的刀片通常是CVD（化學(xué)氣相沉積）方法沉積的，但是有一些缺點：因為是在高溫下的沉積（1000℃）氓拼，硬質(zhì)合金變脆將影響刀片在金屬切削方面的應(yīng)用你画，尤其是在銑削方面。Al2O3的PVD涂層因為其較低的沉積溫度范圍（一般在350～600℃）帶來了很多優(yōu)點披诗。特別是高溫穩(wěn)定性撬即，化學(xué)穩(wěn)定性和低導(dǎo)熱導(dǎo)電性能是其優(yōu)于其他涂層的特點立磁。在不銹鋼的銑削或者是難切削材料的切削方面呈队，PVD的Al2O3涂層與傳統(tǒng)PVD涂層相比顯示了更好的性能。

　　通過分析AlTiN涂層和Al2O3涂層的界面顯微結(jié)構(gòu)唱歧，Al2O3涂層與面心立方晶格AlTiN非常好地結(jié)合宪摧。結(jié)構(gòu)分析顯示Al2O3涂層是以γ相存在的非晶鉻結(jié)構(gòu)。晶粒尺寸大概是在5～10nm烙凝。最初的切削試驗是使用標(biāo)準(zhǔn)SP12刀片连欲，用來干式銑削加工CrMo4鋼。AlTiN涂層和AlTiN＋Al2O3涂層的磨損量對比情況見圖2宠录。

　　使用混合涂層技術(shù)的PVD涂層設(shè)備——陰極電弧蒸發(fā)技術(shù)和磁控濺射技術(shù)椅损，可以在一個工藝過程中混合使用』鲷铮混合技術(shù)結(jié)合了PVD硬膜的優(yōu)點吉挎，出色的耐磨損性能，低摩擦系數(shù)和低化學(xué)活動性椭斜。電弧涂層作為結(jié)合層氨固，給整個涂層提供必要的抗磨損能力；Al2O3涂層具有溫度和化學(xué)穩(wěn)定性揣煤。

　　積前解瀑，把被加工工件加熱到工藝溫度，系統(tǒng)被抽至基壓凉适；隨后工件被氬離子或金屬離子蝕刻蛛蒙；然后開始沉積電弧層，在其頂部Al2O3涂層通過濺射方法，在金屬靶材和氬－氧混合氣體條件下獲得牵祟。此外倍靡，Al2O3涂層也可以作為單獨的涂層在一些特殊情況下應(yīng)用。Al2O3涂層通過一種獨特設(shè)計的濺射陰極結(jié)合工藝氣體的優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)沉積而成课舍。通過電磁感應(yīng)線圈形成的閉路磁場在工件附近形成了高離化率的等離子體塌西，進(jìn)而實現(xiàn)要求的涂層性能。此項技術(shù)的優(yōu)點是工藝過程易于控制筝尾，沉積過程的穩(wěn)定一致捡需。沉積速率(≥0.5μm/h)完全能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。

　　通過電弧技術(shù)沉積的工具涂層筹淫，如AlTiN涂層能夠進(jìn)一步提高刀具的應(yīng)用性能站辉。刀具涂層技術(shù)的下一步發(fā)展應(yīng)該是基于電弧技術(shù)和濺射技術(shù)的混合技術(shù)。正是將這兩種技術(shù)結(jié)合在一起损姜，形成了對刀具應(yīng)用性能新突破的基礎(chǔ)饰剥。

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