涂层刀具的应用现状及发展趋势.doc

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1、涂层刀具的应用现状及发展趋势涂层刀具的丿应丿IJ现状及发展趋势涂层技术是提升刀具性能的主要于段之一。通过涂层可以提高切削刀具抗各种磨损的能力，延长了刀具的寿命，提高了被加工零件的表血精度，也提高了切削速度和进给速度，从而提高金属切削效率。本期话题，主要讨论刀具涂层技术的最新进展情况和发展前景。涂层刀具的应用现状及发展趋势涂层技术是提升刀具性能的主要手段之一。通过涂层提高了切削力具抗各种磨损的能力，延长了刀具的寿命，提高了被加工零件的表血精度，也提高了切削速度和进给速度，从而提高了金属切削效率。今天，

2、在切削刀具主流材料的硬质合金屮，涂层硬质合金刀具占了80%,而一其中CVD（化学涂层）又占了60%〜65%,其余为PVD（物理涂层）。在CVD涂层方面,包括TiCN、TiC、TiN、ZrCN和A1203等各种化合物的多层复合涂层对改善涂层的综合性能，如结合强度、韧性、耐磨性和抗磨性及耐腐蚀性具有良好的效果。现在典型的VCDTiN（外层）+A1203（中层）+TiCN（内层）多层式结构正在从涂层工艺上和涂膜的厚度上得到进一步改善。MTCVD（屮温化学涂层）因育较低的工艺温度和较快的沉积速率使得涂层与基

3、体分界面上的脆性H相最小化，同时减少了在高温CVD涂层屮常见的由高温导致的拉伸裂纹，因此，MTCVDTiCN涂层已成为CVD多层涂层屮的一个主要构成，这种MTVCD已用于u-A1203涂层,如ISCAR的a-IC9150、a-IC9250、a-IC9350和Q-IC4100等，提升了涂层与基体的结合强度和抗后面磨损、前血磨损和抗粘附的能力。在PVD涂层方血，也从单一的TiN或TiCN或TiAlN涂层发展到现在的复合涂层即硬涂层+软涂层。为适应更高切削速度和干式切削的要求，涂层刀具的红硬性成为近几年P

4、VD技术的开发热点。TiAlN的改进涂层AITiN提高了薄膜屮Al的含量（A1含量人于50%）,提升了涂层的红硬性、化学稳定性和抗氧化的性能,如ISCAR的A1-IC910（加工铸铁和钢）、A1-IC900.A1-IC930（加工钢、不锈钢、硬钢、铸诙、高温合金等）。现代刀具涂层发展的一个重要特征就是复合化，为了提高其综合性能，涂层材料复合、涂层层复合以及CVD与PVD复合,如ISCAR的DT7150（K05-K25）通过MTCVDA1203和PVDTiAlN复合涂层，提高了材质的综合性能，用于高速

5、加T灰铸铁和球墨铸铁°而多样化是刀具涂层发展的另一个趋势，有各种氮化物、氧化物涂层材料，还有TiB.SN涂层、金刚石涂层、立方氮化硼涂层等等。多样化的深层次原因是专业化，即针对不同的需求采用不同的涂层，并能对涂层的组分、百分比、结构及厚度在史人范囤内加以控制和改变，以适应不同的被加T材料和不同的切削条件，从而显著地提高刀具的切削性能。如CrAlN涂层，以Cr元素替代Ti元素，具3200HV硬度和1100°C的氧化温度，与TiAlN相比韧性更好，更适合断续切削利难加工材料的加工；以Si元素代替Al元素

6、的涂层可获得用于硬切削的TiSiN,也可获得有润滑性的CrSiN,更适合用于铝、不锈钢等粘附性强的材料加工。此外，涂层材料的细微化是现代刀具涂层发展的另一•个令人关注的趋势，纳米复合涂层正在越來越多的地方得到应用。在未來，刀具涂层将是一个系统的概念，即刀具涂层必须根据不断变化的现代切削应用条件来进行系统的组合，这是一•种与传统观念小的“在刀具上涂覆一■层薄膜”截然不同且复杂得多的系统工程方法,这需要我们进行系统思考。刀具涂层进展概况现代切削血临着不断发展的高速、高效、高精加工要求和愈來愈多的高强度、

7、高韧性、难切削等高能级材涂层刀具的应用现状及发展趋势涂层技术是提升刀具性能的主要于段之一。通过涂层可以提高切削刀具抗各种磨损的能力，延长了刀具的寿命，提高了被加工零件的表血精度，也提高了切削速度和进给速度，从而提高金属切削效率。木期话题，主要讨论刀具涂层技术的最新进展情况和发展前景。涂层刀具的应用现状及发展趋势涂层技术是提升刀具性能的主要于段之一。通过涂层提高了切削刀具抗齐种磨损的能力，延长了刀具的寿命，提高了被加工零件的表面精度，也提高了切削速度和进给速度，从而提高了金属切削效率。今天，在切削刀具

8、主流材料的硬质合金屮，涂层硬质合金刀具占了80%,而其中CVD（化学涂层）又占了60%〜65%,其余为PVD（物理涂层）。在CVD涂层方血，包括TiCN、TiC、TiN、ZrCN和A1203等各种化合物的多层复合涂层对改善涂层的综合性能，如结合强度、韧性、耐磨性和抗磨性及耐腐蚀性具有良好的效果。现在典型的VCDTiN（外层）+A1203（中层）+TiCN（内层）多层式结构正在从涂层工艺上和涂膜的厚度上得到进一步改善。MTCVD（屮温化学涂层）因有较低的丁•艺温度和较快