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株洲鉆石研發(fā)涂層技術(shù)趕超國際水平

  【內(nèi)容摘要】Ti-Al-X-N新型涂層技術(shù)是利用氣相沉積方法在高強(qiáng)度工具基體表面涂覆幾微米高硬度、高耐磨性難熔Ti-Al-X-N涂層,從而達(dá)到減少刀具磨損蛔糯,延長壽命,提高切削速度的目的窖式。

  株洲鉆石公司自主研發(fā)Ti-Al-X-N新型涂層技術(shù)的道路并非一帆風(fēng)順蚁飒。初期引進(jìn)涂層生產(chǎn)線時,株鉆只能生產(chǎn)普通的Ti-N和Ti-Al-N涂層脖镀。通過消化吸收飒箭,科研工作者開發(fā)出具有納米結(jié)構(gòu)的Ti-Al-N涂層,比普通Ti-Al-N涂層性能有一定的提高蜒灰,但仍舊不能滿足刀具行業(yè)發(fā)展的需要。在此形勢下哥钉,株鉆成立研發(fā)團(tuán)隊蜗原,以專項課題精密工具創(chuàng)新能力平臺建設(shè)為契機(jī),開展新型高性能涂層的集中攻關(guān)工作峦铲。

  經(jīng)過大量的實驗嗤锯,課題組選擇了最優(yōu)的Ti-Al-X-N涂層,其抗氧化性能和硬度都較Ti-Al-N涂層高筑轻,但其切削性能和Ti-Al-N相比并無顯著提升钉栈。為了搞清楚涂層性能為何達(dá)不到預(yù)期效果,研發(fā)團(tuán)隊首先將新涂層從基體上剝離下來研磨成粉末進(jìn)行差示掃描量熱儀分析具雹,分析涂層在高溫下的相結(jié)構(gòu)演變滥庭、調(diào)幅分解過程。通過不懈努力衔系,課題組制備出了優(yōu)化納米復(fù)合多層結(jié)構(gòu)涂層nc-TiAlN/Si3N4胞讯。

  據(jù)了解,Ti-Al-X-N新型涂層技術(shù)已獲得9項專利且全部為發(fā)明專利砾褂。PVD涂層產(chǎn)品硬度高于40GPa炸涝,達(dá)到超硬效應(yīng)。在1100℃下空氣氣氛中氧化10小時后馍资,涂層仍未完全氧化筒主。在1100℃回火后,涂層的硬度仍能維持40GPa以上鸟蟹,與基體的結(jié)合強(qiáng)度超過90N乌妙。同期自主開發(fā)的CVD涂層α-Al2O3厚度達(dá)10微米,涂層結(jié)合力超過80N,加工鑄鐵切削速度可達(dá)500米冠胯。產(chǎn)品經(jīng)用戶使用對比火诸,在模具加工行業(yè)已達(dá)到或超過了國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。


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