



100分 诚心提问 机械涂层刀具基础知识及知识来源
本人要写一份有关于涂层刀具的文章,但是有些基础知识表述起来不是很清楚,希望有前辈指点或者推荐一些好的查询资料的网站或者其他途径。
具体几个问题如下:
1.涂层硬质合金刀片的定义?
2.涂层硬质合金刀具的形成机制?
3.化学气相沉积工艺流程,和最重要的工艺参数?
4.化学气相沉积的优缺点及其发展情况?
9.涂层与基体之间的附着力?
10.涂层物质与基体的选择有何关联?
12.涂层与基体的形成机制?
13.涂层物质的主要性能参数有那些,表示什么含义?
纳米结构
日本日立工具公司推出的GM20、GM25多层厚膜涂层刀片,它是在比普通CVD涂层稍低温度条件下(约800℃~900℃)进行的,以形成耐磨性很高的柱状结晶,为了提高刀片的抗粘附性,再在刀具表面上涂覆一层Al2O3膜。据称,这种镀膜的厚度大,韧性高,与基体结合紧密,抗崩刃性好,尤其适于断续切削的工作,刀具寿命可比一般涂层刀片高1.5~2倍以上。
美国Kennametal Hertel公司在KC9315型刀片上涂有16µm厚的厚涂层,这种刀片特别适于加工高强度铸铁(如球墨铸铁和蠕墨铸铁),切削速度可达400m/min,并可在干切削和断续切削条件下使用。该刀片涂层总共有三层:氧化铝(Al2O3)、碳氮化钛(TiCN)和氮化钛(TiN)。
目前,金刚石薄膜涂层刀具的应用已进入实用阶段。它是在硬质合金基体(常用K类合金)上采用CVD法沉积一层由多晶组成的膜状金刚石而成,常称CVD金刚石刀具(简称CD刀具)。因基体易于制成复杂形状,故适用于几何形状复杂的刀具。美国和日本都相继推出了金刚石涂层的丝锥、钻头、立铣刀和带断屑槽可转位刀片(如Sandvik公司的CD1810和美国Kennametal公司的KCD25)等产品,用于有色金属和非金属材料的高速精密加工,刀具寿命比未涂层的硬质合金刀具提高近十倍、甚至几十倍。而另一种适于加工钢铁材料的CBN涂层亦已开发成功,并正在走向工业试用阶段。前几年,武汉大学研制出一种C3N4薄膜,膜的硬度接近超硬材料,用其涂覆在高速钢钻头上,可使钻头寿命大大提高。此外,美国一家涂层公司使用热阴极蒸发技术把碳蒸发沉积到高速钢刀具表面上,获得结合得很好的类金刚石碳涂层(DLC)。类金刚石是非晶体,但它有很多金刚石相似的性能,如高的抗压强度与硬度、低的摩擦因数和好的耐蚀性等,类金刚石刀具的问世,为涂层刀具的应用展现了一个新的前景。


