涂層考慮因素與選擇
涂層考慮因素與選擇
對(duì)高效刀具而言，優(yōu)化的涂層粘附性和合理分布的殘余應(yīng)力是兩個(gè)決定性因素。首先，需要考慮基體材料與涂層材料的相互作用。其次，涂層材料與被加工材料之間應(yīng)具有盡可能小的親和性。通過采用適當(dāng)?shù)牡毒邘缀涡螤詈蛯?duì)涂層進(jìn)行拋光的方式，可以顯著降低涂層與工件發(fā)生粘結(jié)的可能性。
鋁基涂層（如AlTiN）是切削加工行業(yè)常用的刀具涂層。在切削高溫作用下，這些鋁基涂層可以形成薄而致密的氧化鋁層，而氧化鋁層在加工中可以不斷自我更新，并保護(hù)涂層和其下的基體材料不被氧化侵蝕。
除了涂層材料的化學(xué)成分以外，涂層結(jié)構(gòu)的變化也會(huì)顯著改變涂層的性能。不同的刀具性能取決于涂層微觀結(jié)構(gòu)中各種元素的分布狀況。
如今，可將幾種具有不同化學(xué)成分的單一涂層組合成復(fù)合涂層，以獲得所需的性能。這種趨勢今后還將不斷發(fā)展——尤其是通過新的涂層系統(tǒng)與涂層工藝，如將三種高離子化涂層工藝組合到一起的HI3（High Ionization Triple）電弧蒸發(fā)與濺射混合涂層技術(shù)。
作為一種全能型涂層，鈦硅基（TiSi）涂層可以提供優(yōu)異的加工性能。此類涂層既可用于加工具有不同碳化物含量的高硬度鋼（芯部硬度高達(dá)65HRC），也能用于加工中等硬度鋼（芯部硬度40HRC）。為了適應(yīng)不同的加工用途，可對(duì)涂層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。因此，鈦硅基涂層刀具可用于切削加工從高合金鋼、低合金鋼到淬硬鋼和鈦合金的各種工件材料。在平面工件（硬度為44HRC）上進(jìn)行的高光潔度切削試驗(yàn)表明，涂層刀具可使刀具壽命提高近兩倍，加工表面粗糙度減小10倍左右。
鈦硅基涂層可最大限度地減少后續(xù)的表面拋光處理。此類涂層將有望應(yīng)用于切削速度高、刃口溫度高、金屬去除率高的加工中。
對(duì)于其他一些PVD涂層（尤其是微合金化涂層），涂層公司也與加工企業(yè)密切合作，研究開發(fā)各種優(yōu)化的表面處理方案。因此，在加工效率、刀具使用、加工質(zhì)量，以及材料、涂層與加工之間的相互作用等方面，都可能獲得很大的改善，并得到實(shí)際應(yīng)用。通過與專業(yè)涂層伙伴合作，用戶就可以在刀具的整個(gè)生命周期中提高其使用效率。
參考資料：涂層概述
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