涂層考慮因素與選擇

現(xiàn)在人們對(duì)涂層的要求越來(lái)越高了，希望涂層做到高溫性能、抗氧化性能、高硬度。對(duì)高效刀具而言，涂層的粘附性和分部合理是兩個(gè)非常重要的因素，涂層的材料和所涂的材料也是要合適的。涂層的材料和被加工的工的工料也是要親和力小。不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等。

鋁基涂層（如AlTiN）是切削加工行業(yè)常用的刀具涂層。在切削高溫作用下，這些鋁基涂層可以形成薄而致密的氧化鋁層，而氧化鋁層在加工中可以不斷自我更新，并保護(hù)涂層和其下的基體材料不被氧化侵蝕。

通過(guò)改變鋁含量和涂層結(jié)構(gòu)，可以調(diào)整涂層的硬度和抗氧化性能。例如，通過(guò)增加鋁含量，采用納米結(jié)構(gòu)或微合金化（即與低含量元素合金化），就可以改善涂層的抗氧化性能。除了涂層材料的化學(xué)成分以外，涂層結(jié)構(gòu)的變化也會(huì)顯著改變涂層的性能。不同的刀具性能取決于涂層微觀結(jié)構(gòu)中各種元素的分布狀況。如今，可將幾種具有不同化學(xué)成分的單一涂層組合成復(fù)合涂層，以獲得所需的性能。這種趨勢(shì)今后還將不斷發(fā)展——尤其是通過(guò)新的涂層系統(tǒng)與涂層工藝，如將三種高離子化涂層工藝組合到一起的HI3（High Ionization Triple）電弧蒸發(fā)與濺射混合涂層技術(shù)。

作為一種全能型涂層，鈦硅基（TiSi）涂層可以提供優(yōu)異的加工性能。此類涂層既可用于加工具有不同碳化物含量的高硬度鋼（芯部硬度高達(dá)65HRC），也能用于加工中等硬度鋼（芯部硬40HRC）。為了適應(yīng)不同的加工用途，可對(duì)涂層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。因此，鈦硅基涂層刀具可用于切削加工從高合金鋼、低合金鋼到淬硬鋼和鈦合金的各種工件材料。在平面工件（硬度為44HRC）上進(jìn)行的高光潔度切削試驗(yàn)表明，涂層刀具可使刀具壽命提高近兩倍，加工表面粗糙度減小10倍左右。

鈦硅基涂相比其它涂料來(lái)說(shuō)可以減少后續(xù)表面拋光處理。這種涂層有可望用于高速高溫的切削加工中去。對(duì)于其他一些PVD涂層（尤其是微合金化涂層），涂層公司也與加工企業(yè)密切合作，研究開發(fā)各種優(yōu)化的表面處理方案。因此，在加工效率、刀具使用、加工質(zhì)量，以及材料、涂層與加工之間的相互作用等方面，都可能獲得很大的改善，并得到實(shí)際應(yīng)用。通過(guò)與專業(yè)涂層伙伴合作，用戶就可以在刀具的整個(gè)生命周期中提高其使用效率。

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