目前已有许多种yy易游体育涂层可供选择,包括PVD涂层、CVD涂层以及交替涂覆PVD和CVD的复合涂层等,从yy易游体育制造商或涂层供应商那里可以很容易地获得这些涂层。本文将介绍一些yy易游体育涂层共有的属性以及一些常用的PVD、CVD涂层选择方案。在确定选用何种涂层对于切削加工*为有益时,涂层的每一种特性都起着十分重要的作用。
1.涂层的特性
(1)硬度涂层带来的高表面硬度是提高yy易游体育寿命的*佳方式之一。一般而言,材料或表面的硬度越高,yy易游体育的寿命越长。
(2)耐磨性耐磨性是指涂层抵抗磨损的能力。虽然某些工件材料本身硬度可能并不太高,但在生产过程中添加的元素和采用的工艺可能会引起yy易游体育切削刃崩裂或磨钝。
(3)表面润滑性高摩擦系数会增加切削热,导致涂层寿命缩短甚至失效。而降低摩擦系数可以大大延长yy易游体育寿命。细腻光滑或纹理规则的涂层表面有助于降低切削热,因为光滑的表面可使切屑迅速滑离前刀面而减少热量的产生。与未涂层yy易游体育相比,表面润滑性更好的涂层yy易游体育还能以更高的切削速度进行加工,yy易游体育监控从而进一步避免与工件材料发生高温熔焊。
(4)氧化温度氧化温度是指涂层开始分解时的温度值。氧化温度值越高,对在高温条件下的切削加工越有利。虽然TiAlN涂层的常温硬度也许低于TiCN涂层,但事实证明它在高温加工中要比TiCN有效得多。
(5)抗粘结性涂层的抗粘结性可防止或减轻yy易游体育与被加工材料发生化学反应,避免工件材料沉积在yy易游体育上。在加工非铁族金属(如铝、黄铜等)时,yy易游体育上经常会产生积屑瘤(BUE),从而造成yy易游体育崩刃或工件尺寸超差。一旦被加工材料开始粘附在yy易游体育上,粘附就会不断扩大。
2.常用的涂层
(1)氮化钛涂层(TiN)TiN是一种通用型PVD涂层,可以提高yy易游体育硬度并具有较高的氧化温度。该涂层用于高速钢切削yy易游体育或成形工具可获得很不错的加工效果。
(2)氮碳化钛涂层(TiCN)TiCN涂层中添加的碳元素可提高yy易游体育硬度并获得更好的表面润滑性,是高速钢yy易游体育的理想涂层。
(3)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yy易游体育的高温加工寿命。主要用于干式或半干式切削加工的硬质合金yy易游体育可选用该涂层。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。
(4)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**涂层。涂覆了这种几乎无形的涂层后,高速钢yy易游体育或硬质合金yy易游体育和成形工具的加工性能将会大大改善。
(5)金刚石涂层(Diamond)
CVD金刚石涂层可为非铁金属材料加工yy易游体育提供*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(注意:纯金刚石涂层yy易游体育不能用于加工钢件,因为加工钢件时会产生大量切削热,并导致发生化学反应,使涂层与yy易游体育之间的粘附层遭到破坏)。
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yy易游体育基体之间还嵌入了其它涂层,可以进一步提高yy易游体育的使用寿命。
3.涂层的成功应用
实现涂层的高性价比应用可能取决于许多因素,但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可能就意味着加工性能明显提高与几乎没有改善之间的区别。切削深度、切削速度和冷却液都可能对yy易游体育涂层的应用效果产生影响。
由于在一种工件材料的加工中存在着许多变量,因此确定选用何种涂层的*好方法之一就是通过试切。涂层供应商们正在不断开发更多的新涂层,以进一步提高涂层的耐高温、耐摩擦和耐磨损性能。与涂层(yy易游体育)制造商一起验证*新、*好的yy易游体育涂层在加工中的应用总是一件好事。