煥發(fā)刀具潛能的金剛石涂層
化學氣相沉積(CVD)工藝在鎢硬質合金刀具上涂覆金剛石涂層逸绎,可以產生無與倫比的優(yōu)勢。
化學氣相沉積金剛石保留了天然金剛石的屬性隧哮。其超高硬度和彈性模量保障了非常高的尺寸穩(wěn)定性及耐磨性桶良。
和天然金剛石一樣座舍,化學氣相沉積金剛石的摩擦系數(shù)很低沮翔,因此切削力和功耗很低,摩擦發(fā)熱很低曲秉,切割時可以防止積屑瘤的形成逝慧。
這些防腐涂層在用于切割腐蝕性聚合物諸如用于復合材料的酚醛樹脂等時具有很長的使用壽命展霸,同時,它們還可以防止切削液產生的腐蝕性損壞。
金剛石涂層刀具擅長于加工研磨性非金屬材料涌粱、有色金屬及研磨性有色金屬等。但是萍卑,金剛石與含有鐵寂逛、鎳或鈷等的金屬合金產生化學非穩(wěn)定性限制了這種涂層刀具在有色金屬合金及超耐熱合金切削中的使用。
晶體化學氣相沉積金剛石
有很多涂層被稱作金剛石奸涤,但是化學氣相沉積金剛石是唯一采用100%真正金剛石晶體的涂層评贫。
金剛石由純碳原子組成,以一種特有的晶體方位排列祷燥,從而擁有獨特的物理性能枕调。在9,000~10,000維氏硬度上,晶體金剛石的硬度幾乎為非晶體翁乌、類金剛石涂層(DLC)的兩倍堪锌。
非晶體金剛石,或者稱類金剛石涂層蒙搅,是用物理氣相沉積(PVD)工藝涂覆的碳薄膜肺疾。這些薄膜比化學氣相沉積工藝涂覆的金剛石薄膜薄母逸。
它們沒有晶體結構,壽命一般為化學氣相沉積金剛石涂層刀具的10-15%彼硫。
與刀具上涂覆金屬燒結多晶金剛石(PCD)形成金剛石刀尖不同炊豪,化學氣相沉積晶體金剛石涂層可以使整個刀具表面(包括帶有復雜幾何結構的刀具在內)受到超硬材料的保護。能夠涂覆此類獨特幾何結構使化學氣相沉積金剛石涂層刀具具備比多晶體金剛石刀具更顯著的優(yōu)勢拧篮,制作后者的磨削成本非常高词渤。
帶有金屬-氮化物的物理氣相沉積涂層,諸如氮鋁化鈦(TiAlN)串绩,其微觀硬度只有晶體金剛石的1/3缺虐。
化學氣相沉積金剛石涂層鉆頭與刀尖多晶金剛石鉆頭相比所具備的優(yōu)點在碳纖維鉆削應用中得到了充分展現(xiàn),并將單孔成本降低了70%以上礁凡「叩化學氣相沉積的多層金剛石鉆頭在出現(xiàn)毛刺和分層現(xiàn)象之前可以在復合材料中加工300個通孔,而PCD刀尖鉆頭卻只能加工150個通孔顷牌。
晶體金剛石是在熱絲化學氣相沉積過程中形成的剪芍,這種過程的時間為20-40小時。該過程中所采用的溫度1,500°F(815.5℃)可以防止除整體硬質合金以外的東西被涂敷窟蓝,精確的預處理過程需要采用6%等級的硬質合金來實現(xiàn)最佳粘附罪裹。
不經過預處理,金剛石與滲碳硬質合金之間幾乎沒有任何化學鍵迄咸。但是茶踪,金剛石可以嵌入粗糙地硬質合金表面,并通過硬質合金和金剛石的機械互鎖作用而粘附到表面上屿钥。
含鈷10%的刀具可以進行涂層處理教叽,但是為實現(xiàn)良好粘附而需要額外處理使涂敷過程花費昂貴。
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