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切削刀具涂层的特点说明

作者:超微中程纳米科技 来源:超微中程纳米科技 日期:2019-03-27 11:34:04 人气:222
切削刀具涂层的特点说明
PVD涂层随着科技的进步,数控刀具的生产加工也提高了很多,加工方式多种多样,在刀具上添加涂层也越来越受欢迎。
物理气相沉积技术 (PVD) 常被用在切削刀具上,以延长刀具的使用寿命及提高其硬度。当然,不同的应用情况都有其特定的涂层,能够达到好的应用效果。
PVD技术不仅提高了薄膜与刀具基体材料的结合强度,涂层成分也由一代的TiN发展为TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、CNx、DLC和ta-C等多元复合涂层。


切削刀具涂层的特点说明

首先:力学和切削性能好。
涂层刀具将基体材料和涂层材料的优良性能结合起来,既保持了基体良好的韧性和较高的强度,又具有涂层的高硬度、高耐磨性和低摩擦系数。
因此,涂层刀具的切削速度与未涂层的相比,切削速度可提高2~5倍,使用涂层刀具可以获得明显的经济效益。

第二:通用性强。
涂层刀具通用性广,加工范围显著扩大,一种涂层刀具可以代替数种非涂层刀具使用,因而可以大大减少刀具的品种和库存量,简化刀具管理,降低刀具和设备成本。
切削刀具表面涂层技术是近几十年应市场需求发展起来的材料表面改性技术。采用涂层技术可有效提高切削刀具使用寿命,使刀具获得优良的综合机械性能,从而大幅度提高机械加工效率。因此添加涂层的切削刀具会提升使用寿面。
一般情况下,AlTiN是常见的刀具涂层。对于一些特殊的加工材料,Al2O3涂层能够取得更好的效果。在加工过程中,切削刀具将承受几方面的损伤,如切削热、高压、磨损和热振荡。刃口的温度将超过1000℃。这种极端的热量将破坏刀具材料各成分的结合力及其他成分,还有可能导致刀具和被加工材料间发生有害的化学反应。磨损是切削过程中始终发生的情况,刀具和被加工材料间的接触面将承受大于140bar(1bar=0.1MPa)的压力。热振荡:刀具的快速加热和冷却是加工过程中非常普遍的情况;在切削过程中,刀片被加热,当刀片离开切削面时,刀片被冷却。机械振荡在加工断续表面时经常发生。根据具体操作和被加工工件的情况,机械振荡有时扮演着车削加工的角色。粘连磨损经常发生在被加工材料粘连在刀具表面的情况下。
为了解决上述这些在切削过程中不利因素的影响,许多切削刀具都通过在PVD设备内的电弧沉积技术沉积了一层AlTiN涂层。AlTiN类的涂层主要应用在干式高速切削加工中,具有很多的优点,如高硬度(HV>30GPa),很好的耐磨损性能,很好的耐高温氧化性(850℃),以及低的热传导性。
下一个:模具PVD涂层的工作条件需要满足的要求
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