刀具涂層及種類

　　自從20世紀(jì)60年代以來仑撞，經(jīng)過近半個世紀(jì)的的發(fā)展诉瓦，刀具表面涂層技術(shù)已經(jīng)成為提升刀具性能的主要方法。刀具表面涂層，主要通過提高刀具表面硬度乏悄，熱穩(wěn)定性，降低摩擦系數(shù)等方法來提升切削速度呀忧，提高進(jìn)給速度泻蚊，從而提高切削效率，并大幅提升刀具壽命会通。

　　一口予、涂層工藝

　　刀具涂層技術(shù)通常可分為化學(xué)氣相沉積（CVD）和物理氣相沉積（PVD）兩大類涕侈。   

　　1．CVD技術(shù)被廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具的表面處理沪停。CVD可實現(xiàn)單成份單層及多成份多層復(fù)合涂層的沉積，涂層與基體結(jié)合強度較高裳涛，薄膜厚度較厚盒止，可達(dá)7～9μm，具有很好的耐磨性念焙。但CVD工藝溫度高扑跌，易造成刀具材料抗彎強度下降；涂層內(nèi)部呈拉應(yīng)力狀態(tài)鲤境，易導(dǎo)致刀具使用時產(chǎn)生微裂紋创皿；同時，CVD工藝排放的廢氣丛疲、廢液會造成較大環(huán)境污染讲侵。為解決CVD工藝溫度高的問題，低溫化學(xué)氣相沉積（PCVD）呜款，中溫化學(xué)氣相沉積（MT-CVD）技術(shù)相繼開發(fā)并投入實用耸壮。目前，CVD（包括MT-CVD）技術(shù)主要用于硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的表面涂層剩症，涂層刀具適用于中型笑驶、重型切削的高速粗加工及半精加工。   

　　2．PVD技術(shù)主要應(yīng)用于整體硬質(zhì)合金刀具和高速鋼刀具的表面處理胞饭。與CVD工藝相比嫌变，PVD工藝溫度低（最低可低至80℃）吨艇，在600℃以下時對刀具材料的抗彎強度基本無影響；薄膜內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)為壓應(yīng)力腾啥，更適于對硬質(zhì)合金精密復(fù)雜刀具的涂層东涡；PVD工藝對環(huán)境無不利影響。PVD涂層技術(shù)已普遍應(yīng)用于硬質(zhì)合金鉆頭倘待、銑刀疮跑、鉸刀、絲錐凸舵、異形刀具祖娘、焊接刀具等的涂層處理。

　　物理氣相沉積（PVD）在工藝上主要有（1）真空陰極弧物理蒸發(fā)（2）真空磁控離子濺射兩種方式啊奄。   

　〗ニ铡（1）陰極弧物理蒸發(fā)（ARC）   真空陰極弧物理蒸發(fā)過程包括將高電流，低電壓的電弧激發(fā)于靶材之上菇夸，并產(chǎn)生持續(xù)的金屬離子琼富。被離化的金屬離子以60～100eV平均能量蒸發(fā)出來形成高度激發(fā)的離子束，在含有惰性氣體或反應(yīng)氣體的真空環(huán)境下沉積在被鍍工件表面泻漏。真空陰極弧物理蒸發(fā)靶材的離化率在90%左右翎噩，所以與真空磁控離子濺射相比，沉積薄膜具有更高的硬度和更好的結(jié)合力拒牡。但由于金屬離化過程非常激烈，會產(chǎn)生較多的有害雜質(zhì)顆粒菌渐，涂層表面較為粗糙随去。   

　　（2）磁控離子濺射（SPUTTERING）  真空磁控離子濺射過程中暖娃，氬離子被被加速打在加有負(fù)電壓的陰極（靶材）上扔泵。離子與陰極的碰撞使得靶材被濺射出帶有平均能量4～6eV的金屬離子。這些金屬離子沉積在放于靶前方的被鍍工件上力浅，形成涂層薄膜闭厕。由于金屬離子能量較低，涂層的結(jié)合力與硬度也相應(yīng)較真空陰極弧物理蒸發(fā)方式差一些叭痰，但由于其表面質(zhì)量優(yōu)異被廣泛應(yīng)用于有表面功能性和裝飾性的涂層領(lǐng)域中多吁。

　　二、涂層種類   

　　由于單一涂層材料難以滿足提高刀具綜合機(jī)械性能的要求斥滤，因此涂層成分將趨于多元化将鸵、復(fù)合化；為滿足不同的切削加工要求佑颇，涂層成分將更為復(fù)雜顶掉、更具針對性草娜；在復(fù)合涂層中，各單一成分涂層的厚度將越來越薄痒筒，并逐步趨于納米化宰闰；涂層工藝溫度將越來越低，刀具涂層工藝將向更合理的方向發(fā)展簿透。

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