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- 2020-04-28 16:54:10
硬质合金可转位刀片现在都已用化学气相沉积法涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具,也可用于高速具,如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁,使刀具在切削时的磨损速度减慢,涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1~3倍以上。
由于在高温、高压、高速下,和在腐蚀性流体介质中工作的零件,其应用的难加工材料越来越多,切削加工的自动化水平和对加工精度的要求越来越高。为了适应这种情况,刀具的发展方向将是发展和应用新的刀具材料;进一步发展刀具的气相沉积涂层技术,在高韧性高强度的基体上沉积更高硬度的涂层,更好地解决刀具材料硬度与强度间的矛盾;进一步发展可转位刀具的结构;提高刀具的制造精度,减小产品质量的差别,并使刀具的使用实现化。
随着现代工业的发展,机械零部件(如农机具、矿山机械、工程机械、钻探机械等)常处于复杂和苛刻的条件下工作,大量的机械装备往往因磨损、磨蚀而报废。因此,掌握耐磨材料的研发,对于提高耐磨材料零件的使用寿命和降低由于磨损造成的损失具有重要的意义。
硬质合金刀片能优越,因此在工业上得到广泛应用。良好的耐磨性及较高的硬度,使它适用于制造耐高温、磨擦、腐蚀的耐磨零件,机械零件以及拉丝模等。近几年,在多种工业用途中,硬质合金成为取代钢材的更佳选择。
硬质合金的刀片小到圆珠笔尖,大到冲压床,硬质合金刀片低价批发,拉丝模,或者钢工业上用的轧机,硬质合金刀片,其中的耐磨零件都可以用硬质合金来生产。大部分硬质合金刀片和钻工具是直接由钨钴制成。细颗粒及超细颗粒的硬质合金在耐磨配件,及切割铁件、有色合金、木材的切削工具中变得越来越重要。
硬质合金刀片涂层技术通常可分为化学气相沉积(CVD)和(PVD)两大类。
1.CVD技术被广泛应用于硬质合金可转位刀片的表面处理。CVD可实现单成份单层及多成份多层复合涂层的沉积,涂层与基体结合强度较高,薄膜厚度较厚,可达7~9μm,硬质合金刀片硬度测量,具有很好的耐磨性。但CVD工艺温度高,易造成刀片材料抗弯强度下降;涂层内部呈拉应力状态,易导致刀片使用时产生微裂纹;同时,CVD工艺排放的废气、废液会造成较大环境污染。为解决CVD工艺温度高的问题,低温化学气相沉积(PCVD),中温化学气相沉积(MT-CVD)技术相继开发并投入实用。目前,CVD(包括MT-CVD)技术主要用于硬质合金可转位刀片的表面涂层,硬质合金刀片铣刀,涂层刀片适用于中型、重型切削的高速粗加工及半精加工。
2.PVD技术主要应用于整体硬质合金刀片和高速片的表面处理。与CVD工艺相比,PVD工艺温度低(可低至80℃),在600℃以下时对刀片材料的抗弯强度基本无影响;薄膜内部应力状态为压应力,更适于对硬质合金精密复杂刀片的涂层;PVD工艺对环境无不利影响。PVD涂层技术已普遍应用于硬质合金钻头、铣刀、铰刀、丝锥、异形刀片、焊接刀片等的涂层处理。