硬質合金塗層
硬質合金塗層是指透過化學氣相沉積(CVD)等方法,在硬質合金刀片的表面上塗覆耐磨的TiC或TiN、HfN、Al2O3等薄層,形成表面塗層硬質合金。
基本資訊
中文名
拼音
yìng zhì hé jīn tú céng
優點
提高了加工效率;塗層刀片的切削力有一定降低;已加工表面質量較好;刀片有較寬的適用範圍
簡介
這是現代硬質合金研製技術的重要進展。1969年,西德克虜伯公司和瑞典山特維克公司研製的TiC塗層硬質合金刀片初次投入市 場。1970年後,美國、日本和其他國家也都開始生產這種刀片。三十餘年來,塗層技術有了很大的進展。塗層硬質合金刀片由第一代、第二代已發展到第三代、第四代產品。
硬質合金塗層的優點: 塗層硬質合金刀片一般均製成可轉位的式樣。用機夾方法裝卡在刀杆或刀體上使用。它具有以下優點:
1)由於表層的塗層材料具有極高的硬度和耐磨性,故與未塗層硬質合金相比,塗層硬質合金允許採用較高的切削速度,從而提高了加工效率;或能在同樣的切削速度下大幅度地提高刀具耐層硬質合金允許採用較高的切削速度,從而提高了加工效率;或能在同樣的切削速度下大幅度地提高刀具耐用度。用度。
2)由於塗層材料與被加工材料之間的摩擦係數較小,故與未塗層刀片相比,塗層刀片的切削力有一定降低。
3)塗層刀片加工時,已加工表面質量較好。
4)由於綜合性能好,塗層刀片有較好的通用性。一種塗層牌號的刀片有較寬的適用範圍。
工藝
硬質合金塗層最常用的方法是高溫化學氣相沉積法(簡稱HTCVD法),是在常壓或負壓的沉積系統中,將純淨的H2、CH4、N2、TiCl4、 AlCl3、CO2等氣體或蒸氣,按沉積物的成分,將其中的有關氣體,按一定配比均勻混合,依次塗到一定溫度(一般為1000℃~1050℃)的硬質合金 刀片表面,即在刀片表面沉積TiC、TiN、Ti(C,N)或Al2O3或它們的複合塗層。反應方程式概括如下:TiCl4+CH4+H2TiC+4HCl+H2TiCl4+½N2+2H2TiN+4HClTiCl4+CH4+½N2+H2→Ti(CN)+4HCl+H22A1Cl3+3CO2+3H2→Al2O3+3CO+6HCl用PCVD(等離子體化學氣相沉積)法在硬質合金刀片表面進行塗層也得到應用,因塗層工藝溫度較低(700°~800°),故刀片的抗彎強度降低的幅度較小,對銑刀片比較適宜。
塗層前,基體刀片表面須淨化,切削刃部位應鈍化。塗層後,因塗層材料與基休材料的線膨脹係數存在差異,故塗層刀片表面不可避免地產生殘餘張應力而使刀片抗彎強度降低。通常用TiC薄層先塗在基體表面上,因TiC的線膨脹係數與基體材料最接近;外面再塗TiN、Al2O3等。過去,單塗層材料均用 TiC,雙層塗層材料多用TiC/TiN、TiC/Al2O3等,三層塗層材料多用TiC/Ti(C,N)/TiN、Tic/Al2O3/TiN等。近 年,隨著基體材料的改進,塗層材料也有用TiN墊底的,即TiN/TiC/TiN等塗層材料還有HfN、MoS2等。
硬質合金塗層
硬質合金塗層是指透過化學氣相沉積(CVD)等方法,在硬質合金刀片的表面上塗覆耐磨的TiC或TiN、HfN、Al2O3等薄層,形成表面塗層硬質合金。
基本資訊
中文名
硬質合金塗層
拼音
yìng zhì hé jīn tú céng
優點
提高了加工效率;塗層刀片的切削力有一定降低;已加工表面質量較好;刀片有較寬的適用範圍
簡介
這是現代硬質合金研製技術的重要進展。1969年,西德克虜伯公司和瑞典山特維克公司研製的TiC塗層硬質合金刀片初次投入市 場。1970年後,美國、日本和其他國家也都開始生產這種刀片。三十餘年來,塗層技術有了很大的進展。塗層硬質合金刀片由第一代、第二代已發展到第三代、第四代產品。
優點
硬質合金塗層的優點: 塗層硬質合金刀片一般均製成可轉位的式樣。用機夾方法裝卡在刀杆或刀體上使用。它具有以下優點:
1)由於表層的塗層材料具有極高的硬度和耐磨性,故與未塗層硬質合金相比,塗層硬質合金允許採用較高的切削速度,從而提高了加工效率;或能在同樣的切削速度下大幅度地提高刀具耐層硬質合金允許採用較高的切削速度,從而提高了加工效率;或能在同樣的切削速度下大幅度地提高刀具耐用度。用度。
2)由於塗層材料與被加工材料之間的摩擦係數較小,故與未塗層刀片相比,塗層刀片的切削力有一定降低。
3)塗層刀片加工時,已加工表面質量較好。
4)由於綜合性能好,塗層刀片有較好的通用性。一種塗層牌號的刀片有較寬的適用範圍。
工藝
硬質合金塗層最常用的方法是高溫化學氣相沉積法(簡稱HTCVD法),是在常壓或負壓的沉積系統中,將純淨的H2、CH4、N2、TiCl4、 AlCl3、CO2等氣體或蒸氣,按沉積物的成分,將其中的有關氣體,按一定配比均勻混合,依次塗到一定溫度(一般為1000℃~1050℃)的硬質合金 刀片表面,即在刀片表面沉積TiC、TiN、Ti(C,N)或Al2O3或它們的複合塗層。反應方程式概括如下:TiCl4+CH4+H2TiC+4HCl+H2TiCl4+½N2+2H2TiN+4HClTiCl4+CH4+½N2+H2→Ti(CN)+4HCl+H22A1Cl3+3CO2+3H2→Al2O3+3CO+6HCl用PCVD(等離子體化學氣相沉積)法在硬質合金刀片表面進行塗層也得到應用,因塗層工藝溫度較低(700°~800°),故刀片的抗彎強度降低的幅度較小,對銑刀片比較適宜。
塗層前,基體刀片表面須淨化,切削刃部位應鈍化。塗層後,因塗層材料與基休材料的線膨脹係數存在差異,故塗層刀片表面不可避免地產生殘餘張應力而使刀片抗彎強度降低。通常用TiC薄層先塗在基體表面上,因TiC的線膨脹係數與基體材料最接近;外面再塗TiN、Al2O3等。過去,單塗層材料均用 TiC,雙層塗層材料多用TiC/TiN、TiC/Al2O3等,三層塗層材料多用TiC/Ti(C,N)/TiN、Tic/Al2O3/TiN等。近 年,隨著基體材料的改進,塗層材料也有用TiN墊底的,即TiN/TiC/TiN等塗層材料還有HfN、MoS2等。