刀具涂层及种类

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刀具涂层技术介绍

刀具涂层技术介绍刀具涂层技术是一种在刀具表面涂覆一层特殊材料的技术，旨在提高刀具的硬度、耐磨性、热稳定性和化学稳定性等性能。

刀具涂层技术的发展与高速切削、高效加工和先进制造技术的进步密切相关。

本文将对刀具涂层技术的原理、种类以及应用进行介绍。

1.碳化物涂层：如碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)等。

这些涂层具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削和重载切削。

2.氮化物涂层：如氮化钨(WN)、氮化钛(TiN)、氮化铝(AlN)等。

这些涂层具有较高的硬度和化学稳定性，广泛应用于切削、修磨和打孔等工艺。

3.金属涂层：如钛合金(TiAlN)、氧化锆(ZrO2)等。

这些涂层具有较高的热稳定性和抗氧化性能，适用于高温切削和挤压。

4.金刚石涂层：金刚石涂层具有超高硬度和低摩擦系数，能够有效提高刀具的寿命和切削质量。

但由于金刚石涂层的制备技术复杂和成本较高，目前还处于实验阶段。

1.金属切削：刀具涂层技术在金属切削领域得到广泛应用，可以提高切削效率和工件表面质量。

例如，在高速铣削中，采用碳化钛涂层的刀具可以显著提高切削速度和切削质量。

2.木材加工：刀具涂层技术在木材加工领域也有一定的应用。

通过涂覆特殊涂层，可以延长刀具的使用寿命，并提高加工效率。

例如，在木材切削中，采用氮化钛涂层的刀具可有效降低磨损和摩擦。

3.非金属材料加工：刀具涂层技术在陶瓷、塑料、复合材料等非金属材料加工领域也得到了广泛应用。

通过涂层技术，可以改善切削表面的光洁度，并提高工件的精度和质量。

4.汽车零部件加工：在汽车零部件加工领域，刀具涂层技术可以有效提高零部件的加工精度和耐用性，适用于发动机气门、曲轴、轴承等零部件的加工。

刀具涂层技术的发展为现代制造业带来了巨大的效益。

随着材料科学、纳米技术和涂层技术的进一步发展，刀具涂层技术的性能和应用范围将会不断扩大。

预计未来刀具涂层技术将更加智能化和环保化，能够实现刀具表面的自动修复和自动调节。

这将进一步提高切削效率和加工质量，推动现代制造业的发展。

PCD﹑PCBN刀具材料及刀具涂层

PCD﹑PCBN刀具材料及刀具涂层(一）PCD二十世纪七十年代，人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石(PCD），解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题，使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。

金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性,可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率.金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定的。

在金刚石晶体中，碳原子的四个价电子按四面体结构成键，每个碳原子与四个相邻原子形成共价键，进而组成金刚石结构，该结构的结合力和方向性很强，从而使金刚石具有极高硬度。

由于聚晶金刚石（PCD）的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体，虽然加入了结合剂，其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石.但由于PCD烧结体表现为各向同性，因此不易沿单一解理面裂开PCD刀具材料的主要性能指标：①PCD的硬度可达8000HV，为硬质合金的80～120倍;②PCD的导热系数为700W/mK，为硬质合金的1.5~9倍，甚至高于PCBN和铜,因此PCD刀具热量传递迅速；③PCD的摩擦系数一般仅为0。

1～0.3（硬质合金的摩擦系数为0.4～1）,因此PCD刀具可显著减小切削力；④PCD的热膨胀系数仅为0.9×10 —6~1。

18×10 —6,仅相当于硬质合金的1/5，因此PCD刀具热变形小，加工精度高;⑤PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小,在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。

PCD 刀具的应用:工业发达国家对PCD刀具的研究开展较早，其应用已比较成熟。

自1953年在瑞典首次合成人造金刚石以来，对PCD刀具切削性能的研究获得了大量成果，PCD刀具的应用范围及使用量迅速扩大。

目前，国际上著名的人造金刚石复合片生产商主要有英国De Beers公司、美国GE公司、日本住友电工株式会社等。

据报道,1995年一季度仅日本的PCD刀具产量即达10。

7万把。

刀具选择正确的涂层

刀具选择正确的涂层涂层也有助于提高刀具的切削性能。

目前的涂层技术包括：（1）氮化钛（TiN）涂层：这是一种通用型PVD和CVD涂层，可以提高刀具的硬度和氧化温度。

（2）碳氮化钛（TiCN）涂层：通过在TiN中添加碳元素，提高了涂层的硬度和表面光洁度。

（3）氮铝钛（TiAlN）和氮钛铝（AlTiN）涂层：氧化铝（Al2O3）层与这些涂层的复合应用可以提高高温切削加工的刀具寿命。

氧化铝涂层尤其适合干式切削和近干切削。

AlTiN涂层的铝含量较高，与钛含量较高的TiAlN涂层相比，具有更高的表面硬度。

AlTiN涂层通常用于高速切削加工。

（4）氮化铬（CrN）涂层：这种涂层具有较好的抗粘结性能，是对抗积屑瘤的＊＊解决方案。

（5）石涂层：石涂层可以显着提高加工非铁族材料刀具的切削性能，非常适合加工石墨、金属基复合材料、高硅铝合金和其他高磨蚀性材料。

但石涂层不适合加工钢件，因为它与钢的化学反应会破坏涂层与基体的粘附性能。

近年来，PVD涂层刀具的有所扩大，其价格也与CVD涂层刀具不相上下。

CVD涂层的厚度通常为5－15μm，而PVD涂层的厚度约为2－6μm。

在涂覆到刀具基体上时，CVD涂层会产生不受欢迎的拉应力；而PVD涂层则有助于对基体形成有益的压应力。

较厚的CVD涂层通常会显着降低刀具切削刃的强度。

因此，CVD涂层不能用于要求切削刃非常锋利的刀具。

在涂层工艺中采用新的合金元素可以改善涂层的粘附性和涂层性能。

例如，伊斯卡公司的3PSumoTec处理技术能提高PVD和CVD 两类涂层的韧性、光滑程度和抗崩刃性能。

同样，该工艺还能消除PVD涂层时在涂层表面产生的有害液滴，从而使涂层表面更光滑，使刀片在加工时切削温度更低、寿命更长、形成更理想的切屑流，以及能采用更高的切削速度。

复合涂层具有很好的耐磨性和抗崩刃性，非常适合用于高速切削铸铁的各种刀片牌号，其预期的切削速度可达到650－1200sfm以上（取决于工件材料的类型和加工条件）。

刀具涂层的种类及作用介绍【汇总】

刀具涂层的种类及作用介绍内容来源网络，由深圳机械展收集整理！更多数控刀具技术展示，就在深圳机械展-刀具展区！刀具涂层的种类1氮化钛涂层(TiN)TiN是一种通用型PVD涂层，是工艺最成熟和应用最广泛的硬质涂层材料,可以提高刀具硬度并具有较高的氧化温度，适用于高速钢切削刀具或成形工具，改善其加工性能。

2氮化铬涂层(CrN)CrN涂层良好的抗粘结性使其在容易产生积屑瘤的加工中成为首选涂层。

涂覆了这种几乎无形的涂层后，高速钢刀具或硬质合金刀具和成形工具的加工性能将会大大改善。

3金刚石涂层(Diamond)CVD金刚石涂层可为非铁金属材料加工刀具提供最佳性能，是加工石墨、金属基复合材料(MMC)、高硅铝合金及许多其它高磨蚀材料的理想涂层。

适用于硬铣、攻丝和钻削加工的涂层各不相同，分别有其特定的使用场合。

此外，还可以采用多层涂层，此类涂层在表层与刀具基体之间还嵌入了其它涂层，可以进一步提高刀具的使用寿命。

4氮碳化钛涂层(TiCN)TiCN涂层中添加的碳元素可提高刀具硬度并获得更好的表面润滑性，是高速钢刀具的理想涂层。

可增加涂层的厚度，阻止裂纹的扩展，减少崩刃。

所以，目前生产的一些刀片，如瑞典Sandvik公司推荐用于加工钢料的GC4000系列刀片、中国株洲硬质合金厂生产的CN系列刀片、日本东芝公司的T715X 和T725X涂层刀片中均有TiCN涂层成份。

TiCN基涂层适于加工普通钢、合金钢、不锈钢和耐磨铸铁等材料，用它加工工件时的材料切除率可提高2~3倍。

株硬--FMA11系列面铣刀5氮铝钛或氮钛铝涂层(TiAlN/AlTiN)TiAlN/AlTiN涂层中形成的氧化铝层可以有效提高刀具的高温加工寿命。

主要用于干式或半干式切削加工的硬质合金刀具可选用该涂层。

根据涂层中所含铝和钛的比例不同，AlTiN涂层可提供比TiAlN涂层更高的表面硬度，因此它是高速加工领域又一个可行的涂层选择。

例如，美国Kennametal公司推出的H7刀片，系TiAlN涂层，是专为高速铣削合金钢、高合金钢和不锈钢等高性能材料而设计的。

刀具涂层种类

刀具涂层种类在制造业中，刀具涂层起到了极其重要的作用。

它们不仅可以提高刀具的耐磨性和耐蚀性，还可以提高切削效率和生产效率。

随着科技的进步，越来越多种类的刀具涂层问世。

以下将介绍一些常见的刀具涂层种类，帮助您选择适合的涂层。

1. 钛氮合金涂层：钛氮合金涂层具有很高的硬度和耐磨性，能够增加刀具的寿命。

它在加工高温合金和不锈钢时表现出色，限制了切削温度的上升，进而减少了刀具磨损。

2. 金刚石涂层：金刚石涂层是目前最硬的材料之一，可以极大地提高刀具的硬度和耐磨性。

它在加工复杂的材料、高硬度材料和玻璃等脆性材料时显示出卓越的性能。

3. 碳化物涂层：碳化物涂层具有良好的耐磨性和耐热性能，可以有效减少刀具与工件之间的摩擦，提高切削速度和表面质量。

碳化物涂层广泛应用于高速切削和干切削。

4. 氧化物涂层：氧化物涂层具有良好的耐热性和化学稳定性，能够抵御高温腐蚀和氧化。

它广泛应用于切削高硬度材料和高温合金。

5. 氮化物涂层：氮化物涂层具有高硬度和高熔点，可以增加刀具的使用寿命和切削效率。

它广泛应用于加工钛合金、高温合金和不锈钢等材料。

除了上述常见的涂层种类，还有许多其他创新的涂层技术不断涌现。

例如，纳米涂层技术可以在刀具表面形成纳米级的涂层，进一步提高刀具的切削性能和寿命。

此外，多层涂层和渗氮等技术也被广泛应用。

在选择刀具涂层时，需要根据具体的加工材料和加工要求来进行选择。

例如，加工高硬度材料时，可以选择金刚石涂层；加工高温合金时，可以选择氮化物或钛氮合金涂层。

此外，还需要考虑加工环境、切削速度和表面要求等因素。

综上所述，刀具涂层是提高切削效率和降低生产成本的关键技术之一。

在选择刀具涂层时，应根据具体情况进行合理选择，并及时了解新的涂层技术。

通过选择合适的刀具涂层，可以实现更高效、更稳定的加工过程，提高产品质量和生产效率。

涂层刀具的种类

涂层刀具的种类
根据涂层方法不同，涂层刀具可分为化学气相沉积(CVD)涂层刀具和物理气相沉积(PVD)涂层刀具。

涂层硬质合金刀具一般采用化学气相沉积法，沉积温度在1000℃左右。

涂层高速钢刀具一般采用物理气相沉积法，沉积温度在500℃左右；
根据涂层刀具基体材料的不同，涂层刀具可分为硬质合金涂层刀具、高速钢涂层刀具、以及在陶瓷和超硬材料(石和立方氮化硼)上的涂层刀具等。

根据涂层材料的性质，涂层刀具又可分为两大类，即“硬”涂层刀具和软”涂层刀具。

“硬”涂层刀具追求的主要目标是高的硬度和耐磨性，其主要优点是硬度高、耐磨性能好，典型的是TiC和TiN涂层。

“软”涂层刀具追求的目标是低摩擦系数，也称为自润滑刀具，它与工件材料的摩擦系数很低，只有0.1左右，可减小粘接，减轻摩擦，降低切削力和切削温度。

＊近开发了纳米涂层 (Nanoeoating)刀具。

这种刀具破损可采用多种涂层材料的不同组合 (如金属／金属、金属／陶瓷、陶瓷／陶瓷等)，以满足不同的功能和性能要求。

设计合理的纳米涂层可使刀具材料具有优异的减摩抗磨功能和自润滑性能，适合于高速干切削。

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铣刀的涂层种类

在工具表面生成Fe3O4层，保持切削油减少摩擦热。对难切削材、高抗拉力钢、不锈钢、铸铁等有效。
氮化铬铝涂层（AlCrN）
高温条件下表现出良好的红色硬度和高温稳定性，适用于加工低硬度材料或大粘度材料。
DLC涂层
由石墨类材料制成，具有低摩擦、低磨损和极高的硬度。适用于加工塑料、铝和铜等材料。
PVD涂层
物理气相沉积技术形成的涂层，具有纳米级别的微观结构和疏水性能，适用于加工难加工材料和高温材料。
形成氧化铝层，提高刀具在高温加工的寿命。可用于干式或半干式切削加工。
氮化铬涂层（CrN）
良好的抗粘结性，适用于容易产生积屑瘤的加工。改善高速钢、硬质合金等刀具的加工性能。
金刚石涂层（Diamond）
非铁金属加工刀具的理想涂层，适用于加工石墨、金属基复合材料（MMC）、高硅铝合金及高磨蚀材料。
氧化涂层（Homo）
铣刀的涂层种类
涂层种类
描述
氮化钛涂层（TiN）
一种通用型PVD涂层，提高刀具硬度和氧化温度。适用于高速钢切削刀具，具有良好的加工效果。
氮碳化钛涂层（TiCN）
在TiN基础上添加碳元素，提高刀具硬度和表面润滑性。适用于不锈钢、钛合金和镍合金等硬质材料的铣削。
氮铝钛涂层（TiAlN）或氮钛铝涂层（AlTiN）

齿轮滚刀知识总汇

36
1°05′
0.75
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0.8
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1°10′
0.85
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1°15′
0.9
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1°20′
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1°25′
0.977
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1°25′
1.0
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1.05
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1°35′
1.1
23
1°40′
1.15
22
1°45′
1.2
21
1°50′
1.25
20
1°55′
1.388
18.3
2°07′
1.4
8000-10000 0.15-0.20
多晶体金刚石
7
TiAlN 氮铝化钛
3300
0.30-0.35
8
TiCN+TiN
碳氮化钛+氮化钛
9
TiAlN+ WC/C
氮铝化钛+碳化钨/碳
10 DLC（a-C:H）
3000 3000 2500
0.4 0.15-0.20 0.1-0.2
TiAlN
11
氮铝化钛
12
9. 适当的润滑 z 实施充分的润滑。 z 粘度高的润滑油噪音较低。
10. 低速运转及低负荷 z 齿轮的转速尽量压低，负荷尽量减轻可减少噪音。
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40mm
32mm
24mm
进刀角度进刀角度进刀角度
0.1
250
8′
0.15
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13′
0.2
125
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0.27

PCD﹑PCBN刀具材料及刀具涂层

PCD﹑PCBN刀具材料及刀具涂层（一）PCD二十世纪七十年代，人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石（PCD），解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题，使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。

金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。

金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定的。

由于聚晶金刚石（PCD）的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体，虽然加入了结合剂，其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。

但由于PCD烧结体表现为各向同性，因此不易沿单一解理面裂开PCD刀具材料的主要性能指标：①PCD的硬度可达8000HV，为硬质合金的80～120倍；②PCD的导热系数为700W/mK，为硬质合金的1.5～9倍，甚至高于PCBN和铜，因此PCD刀具热量传递迅速；③PCD的摩擦系数一般仅为0.1～0.3（硬质合金的摩擦系数为0.4～1），因此PCD刀具可显著减小切削力；④PCD的热膨胀系数仅为0.9×10 -6～1.18×10 -6，仅相当于硬质合金的1/5，因此PCD刀具热变形小，加工精度高；⑤PCD 刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小，在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。

PCD刀具的应用: 工业发达国家对PCD刀具的研究开展较早，其应用已比较成熟。

自1953年在瑞典首次合成人造金刚石以来，对PCD刀具切削性能的研究获得了大量成果，PCD刀具的应用范围及使用量迅速扩大。

目前，国际上著名的人造金刚石复合片生产商主要有英国De Beers公司、美国GE公司、日本住友电工株式会社等。

据报道，1995年一季度仅日本的PCD刀具产量即达10.7万把。

刀具表面处理浅谈

切削刀具表面涂层技术浅谈王朋朋摘要：随着材料科学的发展和机械加工技术的进步，我们对切削金属时的刀具的要求也日益提高。

切削刀具向着高切削速度、高可靠性、长寿命和高精度的方向发展。

因此，刀具表面的涂层技术就显得愈加重要。

关键词：刀具表面处理；刀具表面涂层；物理气相沉积Abstract: With the development of Materials Science and Mechanical technology advances, we are metal cutting tool requirement also is increasing day by day. Cutting tool in high cutting speed, high reliability, long life and high precision in the direction of development. As a result, coating on the surface of the cutting tool technology becomes more and more important.Keywords: Tools Surface ; Tools Surface Coating; PVD随着科学技术，工艺生产的进步，对材料的要求愈来愈高，同时对切削材料的刀具的要求愈加复杂，要求切削的速度不断提高，传统的普通刀具往往不能够满足现在的新的要求。

虽然可以采取各种手段，提高刀具材料的硬度和耐磨性，但同时也会使刀具的强度和韧性下降，从而影响切削加工零件的使用性能。

刀具的耐磨性在于表面质量，提高表面质量的主要手段是对刀具表面进行表面处理。

一.刀具表面涂层技术介绍与特点表面涂层技术，就是再刀具基体上涂覆一层或多层硬度高、耐磨性好的金属或非金属化合物薄膜，一般采用TiC、TiAlN等，由于刀具表面涂层具有很高的硬度和耐磨性，同普通刀具相比，在原来的刀具强度的基础上，又可以很好的提高刀具的表面的硬度、耐磨性和刀具的切削性能，因而可以显著的延长刀具的使用寿命。

PVD常用涂层种类与厚度的选择-推荐下载

1 引言
对刀具进行涂层处理是提高刀具性能的重要途径之一，随着涂层刀具的出现，使刀具切削性能有了重大突破。涂层刀具可以提高加工效率和加工精度，延长刀具使用寿命，降低加工成本。
自 20 世纪 70 年代以来，刀具涂层技术取得了飞速发展，涂层工艺越来越成熟。西方工业发达国家使用的涂层刀片占可转位刀片的比
PVD 常用涂层种类与厚度的选择
作者：王焱庆出处：中国刀具商务网时间：2011-08-24
实现涂层的高性价比应用取决于许多因数，对于每种特定的加工应用而言，通常只有一种或几种可行的涂层选择。涂层及其特性的选择是否正确决定着加工性能明显提高与几乎没有改善之间的区别。因此根据加工的速度，冷却方式，被加工材料，加工方式等详细的参数来选择合适的涂层是必须的。以下是我们 PVT 涂层公司根据无数次试验的涂层选择推荐：一)涂层种类选择 1)氮化钛涂层(TiN) TiN 是一种通用的涂层，可以提高刀具硬度并具有较高的氧化温度。用途：高速钢切削工具，慢速加工工具(如低速车刀粒)，耐磨零件，注塑模具。 2)氮碳化钛涂层 (TiCN) TiCN 涂层是在 TiN 的基础上添加碳元素，以提高涂层的硬度和低的摩擦系数。用途：高速钢刀具，冲压模具，成型模具 3)氮铝钛(TiAlN)、氮钛铝 AlTiN 俗称：中铝(Al:Ti=50:50)、高铝(Al:Ti=67：33)以上，
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关，1系电过，力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层，机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2，高总而中体且资配可料置保试时障卷，各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高；中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整，处核或理对者高定对中值某资，些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定，卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置，跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等，料，编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气，线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术，技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项；资方对料式整试，套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资，气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技，进术合行，理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对：于于在调差分试动线过保盒程护处中装，高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时，术，作是应为指采调发用试电金人机属员一隔，变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内；图部同纸故一资障线料时槽、，内设需，备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切，验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中，术资要资料进料试行，卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。

刀具涂层

3.涂层刀具的种类
涂层刀具有四种：
（1）涂层高速钢刀具、（2）涂层硬质合金刀具、（3）在陶瓷刀片上的涂层刀具、（4）在超硬材料（金刚石或立方氮化硼）刀片上的涂层刀具
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
陶瓷和超硬材料刀片上的涂层是硬度较低的材料，目的是为了提高刀片表面的断裂韧度（课提高10%以上），可减少刀片的崩刃和磨损，扩大应用范围。
此外，该涂层可以和TiN 涂层形成多层膜结构，不但可以保持TiN 涂层与基体材料良好的结合和表面抗氧化性能，同时多层涂层形成的TiN / TiCN 内界面能改变单一涂层的柱状晶生长结构，提高涂层的韧性，从而提高涂层刀具的切削性能。
软涂层也称为自润滑涂层，追求的目标是低摩擦因数，增加刀具表面的润滑性能，在切削加工中减少工件与刀具之间的摩擦，防止积屑瘤的产生，从而提高加工表面质量，延长刀具寿命。在某些情况下，一些材料并不适合采用硬涂层刀具加工，如在航空航天中的一些高硬度硬质合金、钛合金等。这些材料在加工中非常黏刀，在刀具前刀面生成积屑瘤，不仅增加切削热、降低刀具寿命，而且影响加工表面质量。采用软涂层材料刀具可获得更好的加工效果。通常的软涂层有 MoS2、WS2、WC/C、TaS2/Mo 等。
4.涂层方法
目前生产上常用的涂层方法有两种：物理气相沉积法（PVD）和化学气相沉积法（CVD）。前者沉积温度为500℃，涂层厚度为2~5um；后者的沉积温度为900~1100℃，沉积厚度可达 5~10um，并且设备简单，涂层均匀。因PVD法未超过高速钢本身的回火温度，故高速钢刀具一般采用PVD法，硬质合金大多采用CVD法。
2）碳氮化钛（TiCN）是通过多元合金化方法向TiN 涂层中加入C 元素得到的，由于C 元素的引入，涂层的硬度和抗氧化温度都得到了提高。 TiCN 涂层在常规加工、温度低于500℃的条件下，表现出比TiN 及TiAlN 涂层更优越的性能——— 涂层硬度高、表面粗糙度值和摩擦因数小。

刀具常用涂层材料及性质

刀具常用涂层材料及性质
常用涂层材料
常用涂层材料有碳化物、氮化物、碳氮化物、氧化物、硼化物、硅化物、石及复合涂层八大类数十个品种。

根据化学键特征，可将这些涂层材料分成金属键型、共价键型离子键型。

涂层材料性质
金属键型涂层材料（如TiB、TiC、TiN、VC、WC等）熔点高、脆性低、界面结合强度高、交互作用趋势强、多层匹配性好，具有良好综合性能，＊普通涂层材料。

共价键型涂层材料（如BC、SiC、BN、石等）硬度高、热胀系数低、与基体界面结合强度差、稳定性多层匹配性差。

而离子键型材料化学稳定性好、脆性大、热胀系数大、熔点较低、硬度不太高。

这些涂层材料，用＊多TiC、TiN、AlO、石以及复合涂层。

TiC耐磨性好，能有效地提高刀具抗月牙洼刀具磨损能力，适合于低速切削及磨损严重场合；TiN涂层具有低摩擦系数，润滑性能好，能减少切削热切削力，适合于产生融合磨损切削；AlO高温耐磨性、耐热性抗氧化能力比TiCTiN好，月牙洼磨损率低，适合于高速、大切削热切削；石涂层硬度热导性高，摩擦系数很低，适合于有色金属合金高速切削；而复合涂层综合几种涂层材料特点，目前以双涂层三涂层组合居多。

刀具的涂层颜色、种类及适用范围

刀具的涂层颜色种类及适用范围涂层特点摩擦系数耐热温度涂层颜色应用范围tin单层230006600金黄ticn单层280003500tialn单层310003750紫蓝crn单层180002700银灰dlc单层25000102300pvd涂层种类涂层硬度hv涂层厚度m应用最为普遍具有高硬度高耐磨性寄耐氧化性
化学稳定性好，具有高热硬性，极好的抗氧化和耐磨性，适合干切削场合。
有着显著的强润滑性能和耐高温特性，最适合铜类金属的切削刀具，以及耐磨耐腐零件的涂层。
优良的耐磨、耐腐蚀性能，摩擦系数极低，与基体结合力强。用于刀具时，通常以TiAlN为基体配合使用，用以加工有色金属、石墨等材料。
AHNO独特涂层配方，属于多层复合高铝涂层，具有高硬度，高耐磨性，较低的摩擦系数能优点。在高温下稳定性强，特别适合高速切削场合。
刀具的涂层颜色、种类及适用范围
PVD涂层种类
涂层特点涂层硬度HV 涂层厚度μm 摩擦系数
TiN
单层
2300
2~3
0.6
TiCN
单层
2800
2~3
0.3
TiAlN
单层
3100
2~3
0.3
CrN
单层
Hale Waihona Puke 18002~30.2
DLC
单层
2500
1~2
0.1-0.2
超A( AHNO) 多层
3100
2~3
0.3
耐热温度 600 500 750 700 300
800
涂层颜色
应用范围
金黄棕灰紫蓝银灰黑灰
蓝紫
应用最为普遍，具有高硬度高耐磨性寄耐氧化性；适合大多数切削刀具，也适合多数成形模具及抗磨损工件。

刀具涂层分类

刀具涂层分类
1. 嘿呀，那常见的刀具涂层之一可就是氮化钛涂层啦！就像给刀具穿上了一件坚硬的铠甲一样。

你想想看，你家那把用了好久还锋利无比的刀，说不定就有这层涂层呢！
2. 还有啊，碳化钛涂层也很牛啊！这就好比给刀具加了个超级厉害的外挂，让它在切割的时候更厉害更耐用。

你难道没见过那种怎么用都好像不会坏的刀具吗？那很可能就有碳化钛涂层哦！
3. 金刚石涂层可不得了呀！哇塞，这简直就是刀具界的王者涂层嘛！就如同给刀具安上了钻石的力量，那切割起来得多犀利啊！你能想象到它有多厉害吗？
4. 氧化锆涂层也很不错哟！它呀，就像是给刀具带来了一份特殊的保护，让刀具变得更加耐用和可靠。

你说这是不是很神奇呀？
5. 铬涂层也得提一提呢！这就像给刀具注入了一股坚韧的力量，让它能更好地应对各种使用场景。

你有没有碰到过涂有铬涂层的刀具呀？
6. 钛铝氮涂层很厉害的嘞！就好像给刀具打造了一套无敌装备，让它在战斗中无往不利。

你说有了这涂层，刀具得多牛气哄哄吧！
7. 钼涂层也不容忽视呢！它如同给刀具加持了一种特别的魔力，让刀具的性能大幅提升。

你难道不想知道涂了钼涂层的刀具啥样吗？
8. 陶瓷涂层也很棒啊！这简直是给刀具赋予了新的生命，让它在使用中焕发光彩。

你想想看，那光滑又好用的陶瓷涂层刀具，多让人喜欢呀！
我的观点结论就是：这些刀具涂层各有各的厉害之处，让我们的刀具变得更加好用和强大！。

机械加工刀具涂层的工作原理

机械加工刀具涂层的工作原理机械加工是制造业中非常重要的环节之一，而机械加工刀具则是机械加工过程中必不可少的工具。

为了提高机械加工刀具的耐磨性、切削性能以及延长使用寿命，涂层技术逐渐应用于机械加工刀具的制造中。

本文将详细介绍机械加工刀具涂层的工作原理。

一、涂层的类型机械加工刀具涂层的类型繁多，通常可以分为硬质薄膜涂层、超硬薄膜涂层和复合薄膜涂层三类。

1. 硬质薄膜涂层：采用非常薄的涂层覆盖在刀具表面，这种涂层能增强刀具的硬度与耐磨性，提高切削速度及提高加工效率。

2. 超硬薄膜涂层：使用高温化学气相沉积等技术在刀具表面制备出非晶结构或纳米结构的碳氮硬质薄膜，能够显著提高切削性能，扩大刀具的加工范围。

3. 复合薄膜涂层：将不同性能的薄膜按照一定方式组合形成，使刀具表面具备多种功能，如硬度、耐磨性、切削性能等。

二、涂层的制备技术机械加工刀具涂层的制备技术主要包括物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）等。

1. 物理气相沉积（PVD）：通过在真空环境下加热靶材，使靶材表面的原子从固体态转变为气体态，并沉积在刀具表面上。

常见的物理气相沉积技术有磁控溅射和电弧离子镀等。

2. 化学气相沉积（CVD）：将刀具表面与气氛中的气体发生化学反应，使固体源物质在表面沉积形成相应的涂层。

常见的化学气相沉积技术有等离子体增强化学气相沉积（PECVD）和金属有机化学气相沉积（MOCVD）等。

三、涂层的工作原理机械加工刀具涂层的工作原理可以归纳为以下几点：1. 提高硬度和耐磨性：涂层能显著提高刀具的硬度和耐磨性，使刀具能够更好地抵抗切削力和磨损，延长刀具的使用寿命。

2. 减少切削温度：涂层能有效降低刀具与工件之间的摩擦系数，减少工具表面的热量积聚，从而降低切削温度，提高加工质量。

3. 提高切削性能：涂层通过降低切削力和切削温度，显著提高刀具的切削性能，能够实现更高的切削速度和加工效率。

4. 抗化学腐蚀和氧化：涂层能够保护刀具表面免受化学腐蚀和氧化的影响，提高刀具的稳定性和耐用性。

刀具涂层及如何正确选择刀具涂层

刀具涂层及如何正确选择刀具涂层This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020TiN、TiC、TiCN和TiAlN等刀具涂层及如何选择刀具涂层TiN 氮化钛TiAlN 氮化铝钛氮铝钛涂层氮铝化钛TiCN 氮碳化钛TiAlCN 氰化铝钛Ti2N 氮化二钛CrN, 氮化铬ZrN, 氮化锆AlTiN 氮化钛铝氮钛铝涂层金刚公司推出的各种新型涂层涂层颜色硬度HV 厚度μm 摩擦系数最高使用温度℃说明ZrCN复合兰灰 2500 1-4 550 通用性强TiN单层金黄 2300 1-4 500 高性价比涂层TiAlN复合紫色 3200 1-4 800 通用性强AlTiN复合黑 3400 1-4 900 高速、高硬度加工TiAlCrN 亚黑 3500 1-4 1000 特殊加工领域TiCN渐层灰黑 3000 1-4 400 高韧性通用涂层CrN渐层银亮 2000 3-15 700 适用加工铜、钛、模具DLC 黑彩 1000~4000 400 适用于有色金属、石墨、塑胶涂层刀具是在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢(HSS)基体表面上，利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物(也可涂覆在陶瓷、金刚石和立方氮化硼等超硬材料刀片上)而获得的。

涂层作为一个化学屏障和热屏障，减少了刀具与工件间的扩散和化学反应，从而减少了月牙槽磨损。

涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性，切削时可比未涂层刀具提高刀具寿命3~5倍以上，提高切削速度20%~70%，提高加工精度~1级，降低刀具消耗费用20%~50%。

因此，涂层刀具已成为现代切削刀具的标志，在刀具中的使用比例已超过50%。

目前，切削加工中使用的各种刀具，包括车刀、镗刀、钻头、铰刀、拉刀、丝锥、螺纹梳刀、滚压头、铣刀、成形刀具、齿轮滚刀和插齿刀等都可采用涂层工艺来提高它们的使用性能。