對刀具進行涂層是機械加工行業(yè)前進道路上的一大變革，它是在刀具韌性較高的基體上涂覆一層、二層乃至多層耐磨的難熔化合物必孤，從而使刀具的性能得到極大改善。經(jīng)涂層的刀具可以提高加工效率瑞躺、加工精度敷搪、延長壽命、降低成本幢哨，因而赡勘，受到世界各國普遍關(guān)注。

現(xiàn)狀

　　自20世紀(jì)60年代末第一代CVD氣相沉積TiC硬質(zhì)合金刀片問世以來捞镰，涂層技術(shù)對硬質(zhì)合金刀具的發(fā)展起了巨大的促進作用闸与。20世紀(jì)80年代初 PVD氣相沉積TiN在高速鋼刀具上成功應(yīng)用，被譽為高速鋼刀具性能的一場革命岸售。從此喳卢，涂層技術(shù)取得了飛速的發(fā)展，涂層工藝越來越成熟玖远，涂層刀具應(yīng)用范圍越來越廣泛坦妙。

　　西方工業(yè)發(fā)達國家使用的涂層刀具占可轉(zhuǎn)位刀片的比例已由1978年的26%上升到2005年的90%，新型的數(shù)控機床所用的刀具中80%左右是涂層刀具契惶。瑞典山特維克可樂滿和美國肯納金屬公司的涂層刀片的比例已達85%以上璃帘，美國數(shù)控機床上使用的硬質(zhì)合金涂層刀片的比例為80%，瑞典和德國車削用的涂層刀具都在70%以上驳蒙。日本熬魄、俄羅斯涂層技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用也走在世界前列。我國涂層刀具起步晚组缎，但進步快掘写，涂層網(wǎng)點遍布全國，不少城市都有自己的涂層中心厨鸣，承接對外加工業(yè)務(wù)碘父，廠礦也不甘示弱，國內(nèi)幾家大的工具廠擁有涂膜機都在10臺以上续誉，但多數(shù)應(yīng)用在麻花鉆等低端產(chǎn)品上莱没。德國等工業(yè)發(fā)達國家的涂層公司紛紛在我國安營扎寨，大搞涂層刀具對外加工酷鸦。由于資源匱乏和機械加工的高效化饰躲，以及數(shù)控技術(shù)進步及難加工材料增多，涂層刀具正以驚人的發(fā)展速度被動式向前挺進臼隔。

涂層技術(shù)的新發(fā)展

　　縱觀CVD嘹裂、PVD技術(shù)的發(fā)展過程妄壶，可以發(fā)現(xiàn)幾個共同的規(guī)律。當(dāng)?shù)谝淮繉赢a(chǎn)品進入市場后寄狼，首先要解決的是涂層設(shè)備的國產(chǎn)化問題丁寄，以滿足市場需要；其次是開發(fā)新一代的涂層成分泊愧，以提高刀具的加工效率伊磺；第三是研制多層涂層及控制技術(shù)，使被涂刀具表層具有多種材料的綜合力學(xué)性能删咱，對切削屑埋、拉銑等不同加工對象實施個性化服務(wù)。涂層技術(shù)的新發(fā)展主要表現(xiàn)在以下三個方面：

（1）膜系材料多元化
    
　　目前應(yīng)用最多的涂層物質(zhì)是TiC凭坪、TiN肤俱、TiCN和Al2O3。當(dāng)今在硬質(zhì)合金涂層刀具中應(yīng)用最多的TiAlN三元涂層连谁，并可以通過調(diào)整Al元素的成份比例來獲得不同膜層性能绸搞。涂層材料由最初的TiC和TiN單層發(fā)展到現(xiàn)在的復(fù)合涂層。復(fù)合涂層及相關(guān)技術(shù)的出現(xiàn)瑞喧，使涂層既可以提高與基體的結(jié)合強度，又具有多種材料的復(fù)合性能秀毡。近幾年開發(fā)的TiN/NbN藤汇、TiN/CNx等多元復(fù)合薄材料，使涂層刀具壽命有很大的提高智精。涂層工藝組合的多樣化帶來了TiAlN蜻肄、TiAlCN、CrSiN等多元復(fù)合涂層丙卧，使刀具獲得高耐磨琴致、低摩擦、熱穩(wěn)定好和抗氧化性能等優(yōu)良的綜合性能洪鸭。

（2）軟涂層
   
　　高硬度是早期涂層技術(shù)開發(fā)追求的主要目標(biāo)样刷，然而并不是所有的材料都適合于硬涂層。如高強度鋁合金览爵、鈦合金及某些貴重材料都不適合用硬涂層刀具加工置鼻，而軟涂層則較好地解決了上述材料的難加工問題。軟涂層主要有MoS2蜓竹、WS2箕母、TaS2等。
   
（3）納米涂層
  
　　近期美國學(xué)者開發(fā)出納米涂層刀具俱济，這種涂層刀具可采用多種涂層材料的不同組合嘶是，以滿足不同功能和性能要求钙勃，設(shè)計合理的納米涂層，可使刀具材料具有優(yōu)異的減摩抗磨功能和自潤滑性能聂喇，適用于高速干切削辖源，尤其適于在數(shù)控機床上使用。具有一定代表性的是AlTiN晶粒與無定型的Si3N4納米組分構(gòu)成的納米混合膜授帕，其硬度可達到45GPa同木，膜層的穩(wěn)定性和抗氧化性可達1000℃。PVD嫌寓、CVD將長期共存
   
　　早在20多年前膏逮，PVD涂層投入工業(yè)生產(chǎn)以來，人們一直在探索用PVD代替CVD的問題虎北，幾經(jīng)周折琢刮，設(shè)想和實踐都成為泡影。
   
　　盡管PVD有CVD難以比擬的優(yōu)點腋尘，也可以進行Al2O3以外的多種硬質(zhì)涂層耍烙，但事實表明：CVD車、銑刀具還是優(yōu)于PVD盈综。今后兩種涂層在切削刀具涂層中將長期共存和相互補充扼希，并因各自優(yōu)點而在涂層產(chǎn)品中占據(jù)屬于自己的份額。兩種技術(shù)也可以相互結(jié)合寒圃，取長補短工殖，如目前應(yīng)用的PCVD涂層技術(shù)就是例證。

涂層刀具的應(yīng)用

　　涂層技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于機械背涉、電子矮男、光學(xué)、航空航天室谚、化工毡鉴、輕紡及食品工業(yè)等各個部門。運用高科技手段不僅能沉積各類金屬和合金秒赤，還能沉積多種化合物猪瞬，不僅能在金屬基體上沉積，而且在陶瓷入篮、金剛石撑螺、玻璃甚至塑料等非金屬上沉積，可以毫不夸張地講崎弃，涂層技術(shù)已滲透到國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域甘晤，其作用和效能有目共睹，不管是國內(nèi)還是國外機床工具博覽會上饲做，人們都會看到品種繁多线婚、方法各異的涂層工具遏弱，應(yīng)用實例舉不勝舉。

涂層中應(yīng)注意的幾個問題：

（1）理想的刀具材料
   
　　用于涂層的刀具材料必須是理想的好材料塞弊，不能停留在合格的水平上差齐。俗話說好鋼要用在刀刃上，目前刀具材料市場不規(guī)范耘炭，魚龍混雜气弥，假冒偽劣猖獗。在選材蔼紫、用材時應(yīng)加強檢查给措，把好各道關(guān)卡，不然前功盡棄恒焕。
   
（2）硬度檢查
   
　　硬度不合適的刀具若涂層炮罩，涂層技術(shù)再高明也無濟于世。例如65HRC以下的高速鋼刀具余二，硬度大于68HRC的501鋼立銑刀圃匙，以及所謂的低合金高速鋼鉆頭，涂層效果就不一定好秕肌。通過適當(dāng)?shù)臒崽幚硌椎牛瑢⒌毒哂捕瓤刂圃诳蛻魸M意的范圍內(nèi)，再施以理想涂層好唯，將是錦上添花竭沫。JB/T8365-96《氮化鈦涂層刀具技術(shù)規(guī)范》，要求高速鋼刀具涂層硬度≥2000HV渠啊，但目前市場上不少涂層產(chǎn)品達不到此值输吏，往往是低硬度的裝飾鍍权旷，或是涂層厚度達不到要求替蛉。
   
（3）退磁
   
　　涂層前應(yīng)進行退磁處理，因為磁性會影響涂層效果拄氯。

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