高速钢刀具涂层材料的研究现状和发展
浅谈涂层刀具的应用现状和发展前景
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浅谈涂层刀具的应用现状和发展前景摘要:随着新材料的出现,切削速度的提高,对刀具的要求是高切削速度、高进给速度、高可靠性、长寿命、高精度和良好的切削控制性。
涂层刀具的出现,使难加工材料以及新材料切削性能有了重大突破。
本文从涂层刀具的概念入手,通过分析涂层刀具的发展历史和在金属切削加工中涂层刀具与普通刀具的性价对比来阐述涂层刀具的应用以及目前存在的问题,预测今后的发展前景。
关键词:涂层刀具切削加工应用Abstract:With the emergence of new material, the increase of cutting speed on tool requirements, high cutting speed, high feed rate, high reliability, long life, high precision and good cutting control. Coated cutting tools appear, make hard processing materials and new materials cutting performance has been a major breakthrough. In this paper, through the analysis of coating tools, with its historical development in metal cutting processing, and general tool of price comparison on coated cutting tool application and present problems, forecast the development foreground henceforthKey Words:Coated cutting tool Cuttingp rocessing Application引言对于机械行业来说,世界上目前发展的重要项目有:高速精密切削加工,少、无冷却润滑液的切削或干切削,高硬状态下切削加工。
2024年高速钢市场调研报告
![2024年高速钢市场调研报告](https://img.taocdn.com/s3/m/b933508a4128915f804d2b160b4e767f5acf8003.png)
2024年高速钢市场调研报告1. 前言高速钢是目前广泛应用于切削加工领域的一种特殊合金钢材。
本报告对高速钢市场进行了深入调研,旨在分析当前高速钢市场的现状和发展趋势,为相关企业提供参考。
2. 市场概况高速钢市场是切削工具市场的重要组成部分,其需求受制造业的发展水平和需求结构的影响较大。
当前,全球经济形势复杂多变,制造业处于变革期,高速钢市场受到多种因素的影响。
3. 市场规模根据调研数据,2019年全球高速钢市场规模达到X亿美元,预计到2025年将增长到X亿美元。
高速钢市场的年复合增长率预计将达到X%。
4. 市场分析高速钢市场可以分为刀具类和模具类两大类别。
刀具类主要应用于金属切削加工领域,模具类则主要应用于注塑、压铸等领域。
随着制造业的发展,对高速钢的需求不断增长。
4.1 刀具类市场刀具类市场的需求增长主要受到汽车、航空航天、能源等行业的推动。
随着汽车行业的快速发展,汽车零部件加工需求不断增加,对高速钢刀具的需求也随之增长。
航空航天领域的快速发展和能源行业的更新换代,也对高速钢刀具提出了更高的要求。
4.2 模具类市场模具类市场的需求增长主要受益于消费品制造业的发展。
随着中国等新兴国家中产阶级消费能力的提升,消费品制造业呈现出快速增长的趋势,对高速钢模具的需求也相应增加。
此外,电子产品的快速更新换代也对高速钢模具市场带来了新的机遇。
5. 主要市场竞争格局高速钢市场竞争激烈,主要厂商包括A公司、B公司、C公司等。
这些公司通过品牌效应、技术创新、提供全面解决方案等手段来争夺市场份额。
6. 发展趋势随着制造业的进一步发展,高速钢市场有望保持稳定增长态势。
未来,高速钢市场的发展将呈现以下几个趋势:•技术创新:高速钢市场需要不断推出新的材料和产品,以满足不同领域的需求。
•产业升级:制造业的升级将带动高速钢市场的发展,推动产品质量和工艺水平的提升。
•区域布局调整:随着亚太地区的制造业发展,高速钢市场的重心可能向亚太地区转移。
刀具涂层技术的现状和其发展趋势
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刀具涂层技术的现状和其发展趋势
1引言众所周知,刀具表面涂层技术是应市场需求而发展起来的一项优质表面改性技术,由于该项技术可使切削刀具获得优良的综合机械性能,不仅可有效地提高刀具使用寿命,而且还能大幅度地提高机械加工效率,因此该项技术已与材料、加工工艺并称为切削刀具制造的三大关键技术。为满足现代机械加工高效率、高精度、高可靠性的要求,世界各国都十分注重涂层技术的发展。目前我国刀具涂层技术的发展正处在一个十分关键的时刻,尤其是PVD涂层技术,一方面原有的技术已不能满足切削加工日益变化的要求;另一方面国内各大工具厂涂层设备已到了必须更新换代的时期,因此有计划、按步骤的发展PVD技术,不仅能促进我国切削刀具产品技术水平的提高,而且还可获得巨大的经济效益和社会效益。2国际刀具涂层技术的现状及发展趋势刀具涂层技术目前仍可划分为两大类,即CVD(化学气相沉积)和PVD技术(物理气相沉积)。2.1国际CVD技术的发展CVD技术自上世纪六十年代出现以来,在硬质合金可转位刀具上得到了极为广泛的应用。在CVD工艺中,气相沉积所需金属源的制备相对容易,可实现TiN、TiC、T层,其涂层与基体结合强度高,薄膜厚度可达7~9μm,相对而言,CVD涂层具有更好的耐磨性。八十年代中后期,美国85%的硬质合金工
刀具涂层技术在金属切削中的应用及展望
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刀具涂层技术在金属切削中的应用及展望刀具涂层技术是一项重要的先进制造技术,被广泛应用于金属切削加工中。
通过在刀具表面涂覆一层特殊的材料,以提高刀具的硬度、耐磨性和热稳定性,从而延长刀具寿命,提高切削效率和产品质量。
本文将探讨刀具涂层技术在金属切削中的应用及未来的展望。
刀具涂层技术在金属切削中的应用广泛且多样化。
首先,刀具涂层技术被广泛应用于高速切削加工中。
高速切削要求刀具能够快速移除金属材料,并且能够承受高温和高压力的环境。
通过在刀具表面涂覆一层高硬度和耐高温材料,如氮化钛、氮化铝等,可以有效提高刀具的抗磨性和抗热脆性,从而延长刀具使用寿命。
其次,刀具涂层技术也被广泛应用于精密加工中。
在精密加工过程中,刀具的稳定性和精度对产品的质量至关重要。
刀具涂层技术通过在刀具表面形成一层均匀且致密的薄膜,可以显著减少刀具与工件之间的摩擦和切削力,提高切削精度和表面质量。
同时,刀具涂层技术还可以降低切削过程中的热变形和振动,提高切削稳定性,保证产品尺寸精度。
刀具涂层技术在金属切削中的应用还包括复合材料加工、干切削以及刀具快速切削等领域。
复合材料加工中,刀具涂层技术可以提高刀具的耐磨性和切削性能,有效处理复杂材料的切削问题。
干切削是一种无冷却液的切削方式,刀具涂层技术可以提高刀具与工件之间的热传导,并有效降低切削温度,从而减少干切削过程中的热损伤和刀具磨损。
刀具快速切削是在高速和大进给率下进行的切削加工,刀具涂层技术可以提高刀具的强度和耐热性,适应高速切削对刀具的挑战。
未来,刀具涂层技术在金属切削中仍然具有广阔的发展前景。
首先,随着金属切削加工对刀具性能要求的不断提高,涂层技术将不断创新和改进,以满足不同加工需求。
例如,新材料的研发与应用将进一步提高刀具涂层的硬度和耐磨性,增加刀具寿命。
其次,刀具涂层技术将与智能制造和人工智能等技术相结合,实现刀具的智能化和自适应性。
通过传感器等技术,刀具能够实时监测切削过程中的温度、磨损和振动等参数,并作出相应的调整,提高切削质量和效率。
2023年涂层刀具的切削性能及应用现状分析模板
![2023年涂层刀具的切削性能及应用现状分析模板](https://img.taocdn.com/s3/m/e28766d950e79b89680203d8ce2f0066f4336463.png)
3. 涂层刀具的切削性能提升:研究发现,涂层刀具在切削过程中能够显著降低切削力,提高切削效率。以钢铁行业为例,使用涂层刀具加工钢材,相比传统刀具,切削力可以降低20%,切削效率提高30%以上。
3. 切削表面质量评价:切削表面质量是衡量涂层刀具切削效果的重要指标之一。通过对切削表面粗糙度、表面硬度等参数的评估,可以评估涂层刀具在切削过程中对工件的加工质量影响。切削表面质量的好坏对于工件的尺寸精度、表面光洁度以及工件在后续加工中的使用性能都有着重要影响。
切削性能评价
Cutting performance evaluation
1.金属加工领域中的涂层刀具应用2.涂层刀具:高速、重切削和干切削的理想选择
涂层刀具广泛应用领域
20%50%3002
涂层刀具的优势和特点
涂层刀具的市场需求增长
以数据驱动的方式呈现涂层刀具市场增长趋势
2019年至2025年,全球涂层刀具市场年均复合增长率预计达到X%,预计市场规模将从X亿美元增长到X亿美元。
2. 切削温度的评价:可以研究不同涂层刀具在切削过程中的温升情况,并以切削温度为指标,评估其在高温环境下的稳定性和使用寿命。通过实验或者模拟计算,可以深入分析不同涂层刀具的散热效果,从而评价其对降低切削温度的贡献。
3. 切削质量的评价:可以通过评估不同涂层刀具在切削过程中的表面粗糙度、加工精度等指标,来确定其在切削加工中的质量表现。可以使用表面粗糙度测量仪、三坐标测量仪等工具进行实际检测,从而对比分析不同涂层刀具的切削质量差异,并评判其适用范围和潜力。
涂层刀具材料研究现状与发展思路
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涂层刀具材料研究现状与发展思路摘要:制造业的飞速发展对刀具材料的要求也越来越高,涂层技术实现了涂层材料的特殊优异性能,使刀具的使用寿命和切削性能等都得到了极大的提高。
因此,涂层技术的应用领域正在日益扩大,在制造业中必将显示更加重要的地位。
本文介绍了刀具涂层材料的研究现状,对其制备工艺及分类两方面进行了综述,并探讨了涂层刀具材料的发展趋势。
关键词:纳米涂层;物理气相沉积;化学气相沉积;超硬刀具引言19世纪70年代,用于研究的简单涂层设备开始出现;到20世纪70年代商品化的涂层设备供应于世;20世纪80年代涂层技术进入工业化大生产;21世纪初,涂层技术成为世人瞩目的新技术。
涂层技术是应市场需求发展起来的一种表面处理技术。
近10年来,涂层技术在刀具行业的应用得到了快速普及,涂层刀具已成为切削加工不可或缺的主流刀具。
与此同时,随着切削技术向高速、高效、强力、干式的方向发展,刀具涂层技术成为了左右切削技术发展的主要因素。
由于这项技术可使工、模具表面获得优良的综合机械性能,从而大幅度提高机械加工效率及延长工、模具使用寿命,因此它已成为满足现代机械加工高效率、高精度、高可靠性要求的关键技术之一,而且其应用领域正在迅速扩展。
涂层发展正面临前所未有的机遇。
因此,对于刀具涂层及其性能的研究,并开发满足不同加工条件的高性能刀具涂层,对促进制造业发展具有重要意义。
1.涂层刀具材料的制备及发展现状涂层刀具结合了基体高强度、高韧性和涂层高硬度、高耐磨性的优点,提高了刀具的耐磨性而不降低其韧性。
涂层刀具通用性广,加工范围显著扩大,使用涂层刀具可以获得明显的经济效益[1] 。
涂层技术的发展已从当初单一的TiC、TiN涂层发展为TiC-Al2O3-TiN复合涂层和TiCN、TiAlN等多元复合涂层,涂层的性能有了很大的改善,使用范围不断扩大,涂层刀具的基体材料范围也在扩大,高速钢、硬质合金、陶瓷刀具都可以进行涂层。
新的涂层工艺不断出现,如生产上常用的涂层方法有两种:物理气相沉积(PVD)法如图1和化学气相沉积(CVD)法如图4。
高速钢刀具的应用与发展趋势
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高速钢刀具的应用与发展趋势钢刀具作为工业生产中必不可少的工具,其材质的发展一直是工具制造行业的核心关注点之一。
高速钢刀具因其良好的耐磨性、热硬性和耐冲击性而备受推崇,广泛应用于金属加工、汽车制造、航空航天等领域。
本文将介绍高速钢刀具的应用领域及其发展趋势。
首先,高速钢刀具在金属加工领域具有广泛应用。
金属加工是高速钢刀具的主要应用领域之一,涵盖了钣金加工、铣削、车削、切割等多个方面。
高速钢刀具具有优良的硬度和切削性能,可提供高效的切削速度和加工精度。
在自动化生产环境中,高速钢刀具能够满足大批量生产的需求,提高工作效率和产品质量。
其次,高速钢刀具在汽车制造业中的应用也十分重要。
随着汽车工业的迅速发展,对刀具的要求也越来越高。
高速钢刀具在汽车制造领域的应用主要集中在钣金加工、铣削和打孔等方面。
高速钢刀具能够提供高速、高效的切削性能,从而满足汽车制造过程中对精度和质量的要求。
此外,航空航天领域也是高速钢刀具的主要应用领域之一。
在航空领域,高速钢刀具主要用于加工航空零部件。
由于航空器的工作环境极端,刀具需要具备较高的刚性和温度稳定性。
高速钢刀具能够提供卓越的热硬性和耐磨性,适用于高温高强度的切削加工,保证了航空零部件的质量和可靠性。
随着科技的不断发展,高速钢刀具也在不断的创新和改进中。
未来,高速钢刀具的发展趋势将体现在以下几个方面:首先是材料的改进。
随着新材料的发展,高速钢刀具面临着更高的要求。
先进的材料技术有助于提高刀具的硬度、强度和耐磨性,使切削性能更加出色。
例如,硬质合金等新材料的应用将使高速钢刀具在切削加工中具备更高的工作效率和寿命。
其次是研发刀具的多功能性。
在现代工业生产中,对刀具的要求不仅仅是在一个领域内发挥作用,而是多个领域的综合需求。
针对这一趋势,高速钢刀具的发展将趋向于多功能性。
研发刀具来适应不同材料、不同形状的加工需求,提高切削效率和产品质量。
另外,数字化技术的发展也将影响高速钢刀具的应用。
高速钢表面TiSiN基刀具涂层的制备及性能研究
![高速钢表面TiSiN基刀具涂层的制备及性能研究](https://img.taocdn.com/s3/m/b5bea860814d2b160b4e767f5acfa1c7aa008287.png)
高速钢表面TiSiN基刀具涂层的制备及性能研究高速钢表面TiSiN基刀具涂层的制备及性能研究摘要:随着制造业的发展,对切削工具的性能要求越来越高。
为了提高刀具的硬度、耐磨性和切削性能,钢表面涂层技术得到了广泛应用。
本文采用物理气相沉积(PVD)方法制备高速钢表面的TiSiN基刀具涂层,并对其性能进行研究。
结果表明,该涂层具有较高的硬度、较低的摩擦系数和优异的切削性能,适用于高速切削加工。
1. 引言随着科技的不断进步,现代制造业对切削工具的性能要求越来越高。
高速钢作为常用的切削工具材料,其表面涂层技术在提高刀具硬度、耐磨性和切削性能方面起着重要作用。
目前,物理气相沉积(PVD)是一种常用的制备刀具涂层的方法,它能在刀具表面形成均匀致密的陶瓷涂层,改善刀具的耐磨性、切削速度和表面质量。
2. 实验方法本研究选择高速钢作为基材,采用物理气相沉积(PVD)技术制备TiSiN基刀具涂层。
首先,在真空室中加热高速钢基材至一定温度,然后将氮气和氩气作为反应气体输入到真空室中,与钨靶材反应生成TiSiN复合涂层。
最后,待温度降至室温后,取出刀具进行性能测试和分析。
3. 结果与讨论通过SEM和XRD等分析测试手段,得到了TiSiN基刀具涂层的表面形貌和晶体结构。
结果显示,该涂层具有致密均匀的结构,表面光滑且无明显缺陷。
同时,涂层中的主要晶相为TiN、Si3N4和W2N,其硬度较高,能显著提高刀具的耐磨性。
进一步,对涂层的摩擦系数和切削性能进行了测定。
实验结果显示,TiSiN基刀具涂层的摩擦系数低于未涂层的高速钢刀具,这意味着涂层具有更好的自润滑性能,有利于降低切削过程中的摩擦损耗。
此外,涂层具有较高的切削速度和较低的切削力,能够提高切削效率和加工质量。
4. 结论本研究采用物理气相沉积(PVD)技术制备了高速钢表面的TiSiN基刀具涂层,并对其性能进行了研究。
结果显示,该涂层具有较高的硬度、较低的摩擦系数和优异的切削性能,适用于高速切削加工。
高速钢刀具材料的发展和实验研究
![高速钢刀具材料的发展和实验研究](https://img.taocdn.com/s3/m/a05fe2d2240c844769eaee39.png)
7 机械工程师 2007 年第 11 期
F 专题论坛 FORUM ON S P ECIAL TOP IC
和 国 内 自 行 研 制 的 钢 种 , 有 高 钴 、含 钴 、含 铝 、高 钒 等 类 别。经济型高速钢中钨、钼含量较少, 性能低于通用型甚 多, 主要用于家用工具, 不宜用于机械加工, 这种钢的产 量也很大。
63 ̄66
经济型
HYW3 ( W3Mo2Cr4V2Si)
-
-
HYM42
W2Mo9Cr4VCo8
M42
高钴
HYM35 W6Mo5Cr4V2Co5
M35
或
HYT15
W12Cr4V5Co5
TБайду номын сангаас5
高 含钴 性
YCo10 ( W10Mo4Cr4V3Co10)
M48
能
HYM2Al W6Mo5Cr4V2Al
-
型 含铝
HYW9Al ( W9Mo3Cr4VAl)
-
67 ̄69 65 ̄68
- -
67 ̄69
HYM3
W6Mo5Cr4V3
M3- 2
-
高钒 HYW9V3 ( W9Mo3Cr4V3)
-
-
HYV4
( W12MoCr4V4)
-
-
河冶公司已开始生产粉末冶金高速钢, 其产品见表2。 Erasteel 是生产高速钢的国际著名公司, 制造粉末冶金高 速钢尤为擅长。表 2 中列出的粉末高速钢成分中, 钒含量 都很高, 达 3% ̄5%。由于消除了碳化物偏析和夹杂物, 刀 具刃磨并不困难。河冶公司推出粉末冶金高速钢产品, 必 将对国内外的应用发挥重要作用。
( 1) 通用型高速钢 早年, 中国从前苏联引进了 P18 通 用 型 高 速钢 , 即 W18Cr4V。多年中, W18Cr4V 几乎是中国唯一的一种高速 钢钢种, 得到广泛的应用。后来, 发展了 W6Mo5Cr4V2和 W9Mo3Cr4V。 ( 2) 高性能高速钢 中 国 引 进 了 美 国 高 性 能 高 速 钢 M42、M35 等 钢 种 , M42( 110W1.5Mo9.5Cr4VCo8) 综合性能很好, 刃磨也不难, 得到较多应用。但 M42 含钴量较多, 价格较贵。中国缺少钴 资源, 多依靠进口, 故发展了多种无钴或少钴的高性能高
高速钢刀具复合涂层的研究现状
![高速钢刀具复合涂层的研究现状](https://img.taocdn.com/s3/m/0d5baee219e8b8f67c1cb9e3.png)
庞承新 。 莫桂兰。首饰无氰仿金电镀 的研究 I1 l .广西 龉范学 院学报 t 自然科学版 ,03 2 () 86 . 2 0 ,9 1 :5-0
徐 炳 辉 , 艳 . 雅 茹 。 .铅板 无 氰 仿 金 镀 工 艺 研 究 I] 张 孙 等 f .电 镀 与精 饰 ,0 9 3 ( ) 3—9 2 0 ,1 9 l63 .
a p iai n s o e a d e t n h e vc f f t e c a e r d cs o h s b e e a d d a h i e eo i g d r c in b p l t c p n x e d t e s r ie l e o h o t d p o u t ,s a e n r g r e s t e ma n d v l p n ie t y c o i o
工艺研究E] 腐蚀 与防护 ,2 0 , 38 :3 13 4 1. 0 2 2 () 6 -6 .
hn a a rs n n . tu tr l [ 1 S b a na 2 ] u r ma in B, Mo a S, J y k ih a s S r cu a,
mir sr cu a a d o rso pr p ris f r s pa e co tu t rl n c ro in o ete o b u h ltd
a dCo tn sTe h oog ,2 0 n a ig c n l y 0 7,2 ( 6 01 1 ):72 6 72 . 1 — 21
dp s s rm lch po aeb ts1 .S raea dC aig eoi o guo e tn t ah E] ufc n o t s tf n
v r u o n re .Th e eo me ta dr s rh sau fh r o o i o tn eh oo yfrhg p dse l u t gto s ai sc u tis o ed v lp n n ee c tt so a dc mp st c aig tc n lg ih s e te ti o l a e o c n i b ifyd srb d s r l ec ie . e
机械加工刀具材料及涂层的研究与应用
![机械加工刀具材料及涂层的研究与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/24c72b3900f69e3143323968011ca300a7c3f658.png)
机械加工刀具材料及涂层的研究与应用一、引言机械加工是制造业中必不可少的一环,而机械加工刀具作为机械加工的关键工具,其材料和涂层的选择对于加工效率和质量起着至关重要的作用。
本文将探讨机械加工刀具材料及涂层的研究与应用,从而提高加工效率和质量,推动制造业的发展。
二、机械加工刀具材料的研究与应用1. 高速钢高速钢是机械加工刀具中常用的材料之一。
它具有高硬度、耐热、抗断裂和耐磨损等特点,适用于中低速切削加工。
然而,由于高速钢的切削速度受限,无法满足现代加工的高效要求。
因此,研究人员开始寻找更高性能的刀具材料。
2. 硬质合金硬质合金是一种由WC(碳化钨)和Co(钴)等金属粉末烧结而成的材料。
与高速钢相比,硬质合金具有更高的硬度和热稳定性,适用于高速切削加工。
在实际应用中,可以根据不同加工条件选择不同成分和颗粒度的硬质合金,以获得最佳的加工效果。
3. 陶瓷刀具陶瓷刀具是近年来兴起的一种新型刀具材料。
由于陶瓷材料具有优异的热稳定性和硬度,陶瓷刀具具有较高的耐磨性和切削性能,适用于高速、高温和重切削条件下的加工。
然而,由于陶瓷刀具的脆性和高成本,其应用仍受到一定的限制。
三、机械加工刀具涂层的研究与应用1. 碳化物涂层碳化物涂层是机械加工刀具常用的涂层之一,如TiC、TiCN、TiAlN等。
这些涂层具有良好的硬度和耐磨性,在切削过程中可以有效减少刀具磨损和摩擦,提高刀具的寿命和加工质量。
2. 氮化物涂层氮化物涂层在机械加工刀具中也有广泛的应用,如TiN、TiAlN等。
氮化物涂层具有良好的耐磨性和耐高温性能,能够有效降低刀具磨损和摩擦,提高切削效率和加工质量。
3. 多层复合涂层多层复合涂层是近年来涂层技术的发展趋势之一。
该涂层由多种材料层组成,每一层的材料和厚度都根据不同的切削条件进行设计,以满足不同加工要求。
多层复合涂层具有较高的硬度和耐磨性,能够在较恶劣的工况下保持良好的加工性能。
四、结论随着制造业的发展,对机械加工刀具材料和涂层的性能要求越来越高。
对我国刀具涂层技术现状及发展趋势的认识
![对我国刀具涂层技术现状及发展趋势的认识](https://img.taocdn.com/s3/m/0125fb3e43323968011c92e7.png)
对我国刀具涂层技术现状及发展趋势的认识摘要:本文论述了我国刀具涂层技术的现状及未来发展趋势,为我国刀具涂层技术走持续、稳定及健康的发展道路提供了一定的见解。
关键词:刀具涂层技术:现状:发展趋势1前言制造业的发展离不开切削刀具,现代切削刀具已经成为提升制造业技术水平的关键因素之一。
切削加工的要求日趋提高;高速、高精度、高效、智能和环保成为切削加工的追求目标;被加工材料的能级不断提高;高强和超高强度材料、高韧性、难切削等材料层出不穷;新形势下对切削加工提出的特殊要求。
诸如加工硬度50HRC以上的硬加工、微润滑和无润滑的干切削不断涌现。
总之,切削加工中的个性化特点日见显现。
其对刀具进行徐层是机械加工行业前进道路上的一大变革。
它是在刀具韧性较高的基体上涂覆一层、二层乃至多层耐磨的难熔化合物,从而使刀具的性能得到极大改善。
经涂层的刀具可以提高加工效率、加工精度、延长寿命、降低成本,因而其受到世界各国普遍关注。
2我国刀具涂层技术的现状及存在的问题西方工业发达国家使用的涂层刀具占可转位刀片的比例已由1978年的26%上升到2005年的90%。
新型的数控机床所用的刀具中80%左右是涂层刀具。
瑞典山特维克可乐满和美国肯纳金属公司的涂层刀片的比例已达85%以上;美国数控机床上使用的硬质合金涂层刀片的比例为80%;瑞典和德国车削用的涂层刀具都在70%以上。
日本、俄罗斯涂层技术开发和应用也走在世界前列。
我国涂层刀具起步晚,但进步快。
其涂层网点遍布全国。
有不少城市都有自己的涂层中心,并承接对外加工业务,而且厂矿也不甘示弱。
国内几家大的工具厂拥有涂膜机都在10台以上,但多数应用在麻花钻等低端产品上。
德国等工业发达国家的涂层公司纷纷在我国安营扎寨,大搞涂层刀具对外加工。
我国从1970s初开始研究CVD涂层技术。
由于该项技术专用性较强,因此国内从事研究的单位并不多。
1980s中期,我国CVD刀具涂层技术的开发达到实用化水平。
其工艺技术水平与当时的国际水平相当。
涂层刀具行业报告
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涂层刀具行业报告涂层刀具是一种在刀具表面涂覆一层特殊材料的刀具,以提高刀具的耐磨性、耐腐蚀性和切削性能。
涂层刀具广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等行业,是现代制造业中不可或缺的重要工具。
本报告将对涂层刀具行业的发展现状、市场需求、技术趋势等方面进行深入分析。
一、涂层刀具行业的发展现状。
随着制造业的快速发展,涂层刀具行业也得到了迅猛的发展。
涂层刀具以其优异的性能,逐渐取代了传统的未经涂层处理的刀具,成为制造业中的主流产品。
目前,涂层刀具行业的竞争格局日益激烈,国内外企业纷纷加大研发投入,推出各种新型涂层刀具产品,以满足市场的不断增长的需求。
二、市场需求分析。
1. 机械加工行业。
机械加工行业是涂层刀具的主要应用领域之一。
随着机械加工行业的快速发展,对刀具的要求也越来越高,涂层刀具以其优异的耐磨性和切削性能,受到了广泛的青睐。
特别是在高速切削、重负荷切削等领域,涂层刀具的需求更是迅速增长。
2. 汽车制造行业。
汽车制造行业对刀具的要求也非常高,特别是在汽车发动机、变速箱等零部件的加工中,对刀具的耐磨性和切削性能要求更是严格。
因此,涂层刀具在汽车制造行业中也有着广阔的市场需求。
3. 航空航天行业。
航空航天行业对刀具的要求更是苛刻,对刀具的材料、精度、耐磨性等方面都有着极高的要求。
涂层刀具以其优异的性能,成为航空航天行业不可或缺的重要工具。
三、技术趋势分析。
1. 纳米涂层技术。
随着纳米技术的不断发展,纳米涂层技术被广泛应用于涂层刀具的生产中,通过纳米材料的应用,可以大幅提升涂层刀具的性能,使其具有更高的耐磨性和切削性能。
2. 多功能涂层技术。
未来涂层刀具的发展方向是多功能化,即在一种涂层中具备多种性能,如耐磨性、耐腐蚀性、导热性等,以满足不同领域的需求。
3. 智能制造技术。
随着智能制造技术的发展,涂层刀具的生产也将更加智能化,通过智能制造技术可以实现对涂层刀具生产过程的精准控制,提高生产效率和产品质量。
2024年高速钢市场前景分析
![2024年高速钢市场前景分析](https://img.taocdn.com/s3/m/3fe06ef7f021dd36a32d7375a417866fb94ac05c.png)
高速钢市场前景分析概述高速钢是一种重要的工具钢品种,被广泛应用于切削加工、冷冲模具、热变形模具、刀具等领域。
随着工业化进程的加快和制造业对精密度和效率的要求不断提高,高速钢市场也呈现出良好的前景。
本文将对高速钢市场的现状进行分析,并展望未来的发展前景。
高速钢市场现状分析市场规模近年来,高速钢市场规模不断扩大,主要受益于全球经济增长和制造业的快速发展。
高速钢作为一种具有高硬度、良好的热稳定性和优异切削性能的材料,受到了制造业的广泛应用。
据统计,全球高速钢市场规模从2015年的XX亿美元增长到了2019年的XX亿美元。
主要应用领域高速钢主要应用于切削加工领域,如机械加工、汽车制造、航空航天等。
此外,高速钢还被广泛应用于冷冲模具、热变形模具、刀具等行业。
随着制造业对精密度和效率要求的提高,高速钢的市场需求也在不断增加。
市场竞争格局目前,高速钢市场存在着较为激烈的竞争。
市场上主要的竞争者包括国内外知名钢材企业,如德国伍尔夫、日本新日铁、中国宝钢等。
这些企业通过提高产品质量、优化供应链、不断推出创新产品等方式,不断巩固自己在市场中的地位。
高速钢市场发展前景技术进步驱动市场增长随着科技的进步和产业的发展,高速钢市场将迎来更多的机遇。
新的材料研发、生产工艺的不断创新,将进一步提高高速钢的性能。
这将为高速钢市场带来更多的应用领域和需求。
制造业升级促进高速钢需求增长制造业的升级和转型将对高速钢市场产生积极的影响。
随着制造业向高端制造业转型,对高速钢的需求将进一步增加。
高速钢作为一种重要的工具钢,在提高加工精度、提升产品质量和效率方面具有不可替代的优势。
市场竞争加剧带来挑战与机遇高速钢市场竞争激烈,企业需不断提高产品质量和技术水平,以保持竞争优势。
同时,市场竞争也带来了机遇,推动了高速钢产品的不断创新和应用领域的拓展。
市场区域化趋势明显高速钢市场将呈现出明显的区域化趋势。
近年来,亚太地区的制造业快速发展,对高速钢的需求大幅增加。
机械加工刀具材料与涂层研究
![机械加工刀具材料与涂层研究](https://img.taocdn.com/s3/m/973abdd150e79b89680203d8ce2f0066f53364c5.png)
机械加工刀具材料与涂层研究1.引言机械加工是现代制造业中至关重要的环节之一。
而在机械加工中,刀具的材料和涂层的性能对加工质量和效率都有着重要影响。
因此,研究机械加工刀具材料与涂层的优化和改进,对提高机械加工的效率、降低成本具有重要意义。
本文将探讨机械加工刀具材料与涂层的研究进展。
2.刀具材料的选择(1)高速钢高速钢因其在高速切削条件下具有良好的硬度、耐磨性和耐冲击性,广泛应用于机械加工领域。
然而,由于高速钢的硬度限制和耐高温性能较差,对于一些高温条件下的复杂切削工艺,如高温合金的切削加工,需要采用更加先进的刀具材料。
(2)硬质合金硬质合金是目前机械加工刀具中广泛使用的材料之一。
硬质合金由硬质颗粒(如碳化钨、碳化钛)和金属结合相(如钴、镍)组成。
硬质合金因其具有高硬度、耐磨性和耐高温性能,在高速切削和重切削领域应用广泛。
(3)陶瓷刀具陶瓷刀具由氧化铝、氮化硅、碳化硅等陶瓷材料制成。
陶瓷刀具因其具有高硬度、优异的高温性能和耐磨性,适用于高温合金和一些难加工材料的切削加工。
然而,由于陶瓷刀具的脆性和较高的成本,其在机械加工中的应用还较有限。
(4)超硬刀具超硬刀具是近年来发展起来的新型刀具材料,其主要成分是立方氮化硼(cBN)和金刚石。
超硬刀具因其具有硬度高、热稳定性好、低摩擦系数等特点,在高速切削和超精密切削领域有着广泛应用。
3.涂层技术的发展(1)单层涂层单层涂层是最早应用于刀具的一种涂层技术。
一般采用技术包括物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。
PVD和CVD涂层均可提高刀具的硬度、耐磨性和抗腐蚀性,从而延长刀具的使用寿命。
(2)多层涂层多层涂层是在单层涂层的基础上进一步发展起来的。
多层涂层的优点是:在不同层间设计不同材料和厚度,以提高刀具的耐磨性和切削性能。
常用的多层涂层结构包括TiN/TiCN、TiAlN/TiN等。
(3)纳米涂层纳米涂层是近年来涂层技术的一个重要发展方向。
纳米涂层具有很小的颗粒尺寸,可以提供更好的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能,还可以提高材料的韧性和强度。
刀具涂层技术的研究现状和发展趋势
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刀具涂层技术的研究现状和发展趋势一、本文概述刀具涂层技术作为提升刀具性能、延长刀具使用寿命的重要手段,在现代制造业中发挥着至关重要的作用。
随着科学技术的不断进步,刀具涂层技术的研究和应用也在不断深化。
本文旨在全面概述刀具涂层技术的研究现状,分析其发展趋势,为相关领域的科研工作者和从业人员提供参考和借鉴。
本文将首先介绍刀具涂层技术的基本概念、分类及其应用领域,阐述涂层技术在提高刀具硬度、耐磨性、抗腐蚀性等性能方面的优势。
随后,本文将重点分析当前刀具涂层技术的研究现状,包括涂层材料的选择、制备工艺的优化、涂层与基材的结合机制等方面。
还将探讨涂层技术在不同制造领域中的应用案例,以及在实际应用中遇到的问题和挑战。
本文将展望刀具涂层技术的发展趋势,包括新型涂层材料的研发、涂层制备技术的创新、涂层性能的优化等方面。
通过对刀具涂层技术未来发展方向的探讨,旨在为相关领域的科研工作者和从业人员提供有益的启示和思考。
二、刀具涂层技术的基础知识刀具涂层技术是一种通过物理或化学方法在刀具表面形成一层或多层薄膜的技术,旨在提高刀具的性能和寿命。
这些涂层能够显著增强刀具的硬度、耐磨性、抗热性以及化学稳定性,从而提升刀具在切削过程中的切削效率、加工精度和使用寿命。
涂层材料的选择是刀具涂层技术的关键。
目前,常用的涂层材料主要包括金属氧化物(如氧化铝、氧化钛)、金属氮化物(如氮化钛、氮化铬)、金属碳化物(如碳化钛、碳化钨)以及金刚石和类金刚石等。
这些材料具有优异的物理和化学性能,能够在刀具表面形成坚固的保护层。
涂层技术主要分为物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)两大类。
物理气相沉积技术通过物理过程将涂层材料蒸发并沉积在刀具表面,主要包括真空蒸发、溅射、离子镀等方法。
而化学气相沉积技术则通过化学反应在刀具表面生成涂层,包括热化学气相沉积和等离子化学气相沉积等。
涂层结构的设计也是刀具涂层技术中的重要环节。
涂层结构通常由底层、中间层和顶层组成,旨在实现涂层与基体之间的良好结合、提高涂层的耐磨性和抗热性,以及优化涂层表面的性能。
涂层刀具的应用现状及发展趋势
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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面精度,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,在切削刀具主流材料的硬质合金中,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涂层方面,包括TiCN、TiC、TiN、ZrCN和Al2O3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) + Al2O3(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 (中温化学涂层)因有较低的工艺温度和较快的沉积速率使得涂层与基体分界面上的脆性η相最小化,同时减少了在高温CVD涂层中常见的由高温导致的拉伸裂纹,因此,MTCVD TiCN涂层已成为CVD多层涂层中的一个主要构成,这种MTVCD已用于α- Al2O3涂层,如ISCAR的α-IC9150、α-IC9250、α-IC9350和α-IC4100等,提升了涂层与基体的结合强度和抗后面磨损、前面磨损和抗粘附的能力。
在PVD涂层方面,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PVD技术的开发热点。
TiAlN的改进涂层AlTiN提高了薄膜中Al的含量(Al含量大于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Al-IC910(加工铸铁和钢)、Al-IC900、Al-IC930(加工钢、不锈钢、硬钢、铸铁、高温合金等)。
额适用于高速干切削技术的刀具涂层的研究现状和发展趋势
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额适用于高速干切削技术的刀具涂层的研究现状和发展趋势摘要:在高速加工和干切削技术上发展起来的高速干切削技术,不仅能有效避免切削液对环境的污染,而且还能大幅度的降低生成成本,适应了发展绿色环保制造业的要求。
硬质涂层由于具备高的硬度,耐磨性以及耐高温等特性,已广泛的应用于刀具的处理。
本文主要介绍刀具涂层的研究现状并探讨了适用于高速干切削技术的刀具涂层未来的发展趋势。
关键词:高速干切削;硬质涂层;硬度;耐磨性abstract: in the high speed machining and dry cutting technology on the development of high speed dry cutting technology, can effectively avoid the environment pollution of the cutting coolant, but also greatly reduce the cost of production, to adapt to the development of green manufacturing requirements. hard coating with high hardness, wear resistance and high temperature and other characteristics, has been widely applied in cutting processing. this paper mainly introduces the research status of cutting tool coating and suitable for high speed dry cutting tool coating technology development trend in the future.key words: high speed dry cutting; hard coating; hardness;wear resistance中图分类号:tu7 文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)引言:现代工业和社会的发展,对占机械制造业60%工作量的切削加工技术提出了越来越高的要求,不但要高效率,高精度,同时还要求满足经济性和生态性的要求[1]。
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高速钢刀具涂层材料的发展与应用1、高速钢刀具涂层材料及其特性随着切削加工不断向高速、高精度的方向发展,对于使用量大面广的高速钢刀具,如何改善切削性能、提高加工效率、延长使用寿命,一直是人们关注的问题。
TiN薄膜具有高硬度、高耐磨性和高耐腐蚀性的特点,是一种理想的刀具涂层。
采用磁控溅射离子镀法(MsP)涂覆TiN薄膜具有速度快、基体温升小、镀膜质量高和便于大规模生产等优点,但同时也存在工艺控制难度较大的缺点u J。
高速钢刀具涂层是通过物理或化学气相沉积等技术,在刀具表丽涂覆一层或多层具有特殊要求(如耐磨、耐热)的难熔金属化合物(硬涂层,如Ti—N,Ti—C,Ti—A1一N等)或非金属化合物(软涂层,如MoS。
,WS。
,纯石墨等),从而提高刀具的综合性能和使用寿命。
因为难熔金属化合物具有硬度高、耐磨和耐热等特点,所以硬涂层在切削过程中就犹如是在高速钢刀具与切屑之间增加了一道耐瘗、耐热的屏障,大大提高了高速钢刀具的耐磨性能和耐高温性能【1】。
硬涂层材料按化学特性分为三组:金属键、共价键和离子键。
具有共价键和离子键结构的硬涂层材料具有硬度高、耐磨性好、表面自由能低、化学惰性大、高温稳定性好以及与工件材料的亲和性小等特性,是理想的刀具涂层材料【2】。
但由于具有共价键和离子键结构的硬涂层材料,有的与高速钢的性能差异较大、附着性差、脆性大、韧性差且涂层易开裂和剥落,起不到对刀具表面的保护作用;而具有金属键结构的过渡金属氮化物、碳化物和硼化物,其综合性能较好,且与金属的结合及层问匹配性良好,因而在高速钢刀具的硬涂层材料中占有重要的地位。
2、采用磁控溅射离子镀方法对高速钢进行TiN镀膜试验研究试验用基体材料采用高速钢w18c14V,试样尺寸为≯10×10mm,共15块。
所有试样表面用砂轮和粗、细砂纸打磨抛光呈镜面状,然后分别在清洗液、丙酮和酒精中用超声波清洗各30分钟,烘干后放人干燥箱干燥。
将试样分为5组,每组3块,其中一组作为对照组(原样),另外4组在西南核物理研究所研制的磁控溅射离子镀膜机上进行镀膜,具体工艺为:试样在镀膜室内用心离子溅射清洗5IIlin后开始沉积TiN,沉积温度500℃,靶室真空度为3.2×10。
1Pa,镀膜工艺参数见表1【3】。
表l磁控溅射离子镀镀膜工艺参数完成磁控溅射离子镀后,对镀膜的4组试样和未镀膜的原样进行了x射线衍射分析、膜层厚度测量、显微硬度测定和摩擦磨损试验,以检测各项性能指标,制定最佳工艺方案。
通过实验结果与分析得出:研究表明,对高速钢w18c14V采用磁控溅射离子镀进行了TiN镀膜试验。
研究结果表明,TiN涂层可以有效改善高速钢的硬度和耐磨性,延长高速钢刀具使用寿命。
溅射时间是影响膜层厚度的主要因素,随着时间增加,膜厚、硬度和耐磨性均增大。
氮分压控制膜的相组成,随着氮分压增大,膜厚和耐磨性均增大,而硬度呈先上升后下降的变化。
溅射电流是沉积速率的主要影响因素,随着溅射电流的增大,膜厚增大,而硬度和耐磨性降低。
在本试验中,综合比较各项性能,4试样的膜厚最符合要求,硬度和耐磨性的综合性能最好。
可以预计,随着磁控溅射离子镀技术的发展和应用领域的开拓,磁控溅射离子镀技术在材料表面改性方面将会有更大的发展空间【4】。
3、氮化钛涂层对高速钢刀具研究及其应用国内加工工业新的腾飞时期的到来为刀具市场开发带来了新的发展契机。
随着近代工业与科学技术的发展,切削刀具材料从碳素工具钢、高速钢、硬质合金到复合材料,有了很大的进步。
然而目前所使用的各类刀具普遍存在着使用寿命短而影响生产效率的问题,其中大多因为表面硬度和耐磨性不够高所致。
因此,应用表面强化工艺技术是改善刀具使用寿命,提高切削加工效益的一条极其有效的途径。
在众多的表面强化工艺技术中,氮化钛(TiN)涂层是一种独特的表面强化工艺。
目前,国外发达国家的高速钢刀具有70%以上利用了这一技术。
材料一般用TiC/TiCN/TiN和TiC/A1201/TiN等。
近年发展了形式多样、不同组合的多层涂层。
在cIMT2007上,调查和统计了瑞典、日本、美国、韩国、以色列和中国各公司的CVD涂层硬质合金刀片产品,涂层材料有以下不同的组合:TiCN/A1203,TiCN/TiC/TiN, TiCN/TiC/A1203,TiCN/A1203/TiN,TiCN /TiC/A120,/TiN,TiCN/A120,/TiCN/TiN,TiC/TiCN/TiN和Tin/TiCN /TiN等。
用TiCN或TiN作底层,是因为基体材料有了改变,可能采用了梯度的成分结构。
用CVD工艺还可以在硬质合金上涂覆金刚石薄膜(10址m以下),用以加工有色金属和非金属材料。
常用的工艺有“热丝CVD法”、“等离子喷射CVD法”和火焰燃烧法”等【5】。
用相同用相同方法还可以制成金刚石厚膜,进一步做成刀具使用。
a、应用实例:华源拖拉机厂齿轮分厂是生产拖拉机齿轮、花键轴的专业生产厂高速钢齿轮刀具用量大,耗资费用高。
为延长刀具使用寿命,提高齿轮刀具寿命,为此引进了氮化钛涂层技术,并进行了切削试验。
实验对象,公司主导产品泰山一15型拖拉机变速箱减速大齿轮及半轴壳体总成中的左、右半轴。
选择实验对象的原因是这两种零件生产批量大,耗用刀具多,材料不同。
其中,减速大齿轮用20CrMnTi,正火后加工;左、右半轴用40Cr,调质后加工。
实验条件,实验是涂层刀具和非涂层刀具在相同条件下进行切削,即相同机床、相同加工对象、相同切削参数。
试验结果,见表2和表3。
表2减速大齿轮试验结果表3左、右半轴试验结果实验结论:初步实验,使用同一机床,同一切削参数,使用氮化钛涂层滚刀比不涂层滚刀提高刀具寿命125%,经一次重磨后提高100%。
使用同一机床,同一切削参数,使用氮化钛涂层滚刀比不涂层滚刀提高刀具寿命42%,经一次重磨后提高33%【6】。
通过分厂的试验,我们取得了一些成果和收获:(1)氮化钛涂层刀具,应用范围较广,特别适合于形状较为复杂的高速钢制作的齿轮加工刀具及铣刀、钻头、丝锥等。
目前,齿轮分厂主要应用涂层的刀具有:齿轮滚刀、插齿刀、花键滚刀、键槽铣刀、钻头、滚丝刀和剃齿刀。
螺旋锥齿轮铣刀头涂层的准备工作正在进行中。
(2)氮化钛涂层刃具目前主要用于加工分厂承担的泰山系列拖拉机及TY系列拖拉机变速箱齿轮,左、右半轴,二、三、四轴的制齿加工;z卜50装载机变速箱齿轮,z卜50驱动桥齿轮的加工,合计近百种零部件。
另外,青岛第二齿轮厂部分泰山系列拖拉机齿轮也采用了齿轮分厂涂层氮化钛刀具,效果反映良好。
(3)我厂现使用氮化钛涂层刀具的各类设备合计45台,按年产各种拖拉机5万台计,采用氮化钛刀具后,全年共节约刀具费用5.1万元左右。
4、TiAlN涂层高速钢刀具的制备及钻削性能研究物理气相沉积(PVD)技术制备的TiN涂层具有高硬度、高耐磨性和低摩擦系数等特性,在工业生产中已获得了广泛的应用,但其与基体的结合力较弱、脆性大、易剥落,特别是在耐高温性能方面存在的缺陷,限制了它的进一步发展…。
在TiN涂层中引入Al,得到的TiAlN涂层在硬度、耐磨性、高温氧化性及与基体之间的结合强度等方面表现出比TiN涂层更优异的性能,因此在高速钢及硬质合金刀具和耐磨零部件等方面有广泛的应用【7】。
众所周知,在高速钢上沉积与其硬度、弹性模量及热膨胀系数差异较大的硬质陶瓷涂层将会很难保证涂层与基体之间的结合强度。
此外,在形状复杂的高速钢麻花钻沉积均匀的硬质涂层更为困难lz剖。
文中采用集电子枪等离子增强、非平衡磁控溅射和多弧离子镀三种技术于一体的物理气相沉积(PVD)设备,结合三轴样品转动台,在几何形状较为复杂的高速钢麻花钻上尝试沉积均匀的具有过渡层结构的TiAlN涂层,并在干态环境下,将TiAIN涂层高速钢麻花钻和无涂层高速钢麻花钻对1Crl8Ni9Ti不锈钢进行了对比性的连续钻削试验。
研究综合采用了电子枪等离子增强、非平衡磁控溅射和多弧离子镀3种物理气相沉积(PVD)技术,在高速钢麻花钻上沉积TiAIN单层涂层。
对涂层的硬度、涂层与基体的结合强度、微观形貌进行了测试及分析,并将TiAlN 涂层高速钢麻花钻对1Crl8Ni9Ti不锈钢进行干态钻削试验。
结果表明,在高速钢麻花钻基体上所制备的TiAIN涂层具有良好的力学性能,可以使高速钢麻花钻的使用寿命提高4倍以上【8】。
5、高速钢刀具复合涂层的研究现状(1)、离子氮化+PVD复合涂层高速钢刀具的硬度(特别是高温硬度)较低,切削加工时因热效应易使其软化变形,不能给涂层提供强有力的支撑,导致涂层开裂和剥落而失效。
采用离子氮化+PVD复合处理涂层具有一定的应用前景。
通过这样的复合处理可以弥补硬涂层硬度虽高,僵硬化层很薄,硬度梯度陡峭,以及离子氮化处理硬化层虽厚,但表层硬度不高的不足,得到既有高的表面硬度,又有强化过渡层的复合涂层。
Sato T,Ichimura H等[21]在同一沉积室对高速钢钻头进行离子氮化+PVD/Ti N复合处理。
结果表明:钻头切削性能大大改善,甚至超过了Ti—A1一N涂层钻头的切削性能;同时,在沉积过程中由于Ti与N 的相互作用及其向基体内部的迸一步扩散,使过渡层的硬度比单一离子氮化提高约l 200 MPa,从而提高了复合涂层的承载能力和抗磨损能力。
Fox-Rabinovich G等的3甚至对高速钢刀具进行了三重(ionnitriding+ion mixing+Ti—Cr—N)复合处理,与双重(ionnitriding十Ti—Cr—N)复合处理相比,刀具寿命又提高了2~3倍【9】。
(2)、混合PVD复合涂层等离子体增强磁控溅射沉积(PMD)技术是一种变异的PVD技术,其特点是将离子轰击与溅射技术相结合,产生具有独特细微结构的硬质抗磨涂层[6j。
Ronghua W等口1用PMD技术制备得到的Ti—N涂层具有很细微的结构、较高的残余压应力以及较高的结合强度,与弧蒸发和溅射法相比,利用该工艺制得的端铣刀、成型铣刀和滚齿刀等刀具寿命更长。
离子束辅助沉积(IBAD)技术是兼有气相沉积与离子注人优点的一种新型PVD技术。
其特点是在冷相沉积涂层时,用具有一定能量的离子束轰击不断沉积着的物质,使沉积原子与基体不断混合,界面处原子相互渗透溶为一体,从而大大改善涂层与基体的结合强度。
可在较低温度下制备c,N,B化合物膜,CBN和金刚石等超硬涂层。
Lugscheider E等[83用弧离子镀与平衡磁控溅射离子镀复合PVD技术在高速钢刀具上沉积了C卜Al—N和Cr—A1一N+C/C软硬复合涂层。
结果表明:该涂层硬度高,摩擦系数低,与基体结合强度高。
肖继明等口明用闭合场jE平衡磁控溅射离子镀【10】。
PVD涂层工艺在高速钢麻花钻上沉积了C卜A1一Ti—N梯度涂层。