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硬质合金涂层技术简析
专栏:公司新闻
发布日期:2013-01-14
阅读量:864
作者:佚名
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     在切削加工中,刀具性能对切削加工的效率、精度、表面质量有着决定性的影响。硬质合金刀具性能的两个关键指标—硬度和强度之间总存着矛盾,硬度高的材料强度低,而提高强度往往四以硬度的降低为代价。为了解决硬质合金材料中存在的这种矛盾,更好地提高刀具的切削性能,比较有效的一种方法是采用各种涂层技术在硬质合金基体上涂覆上一层或多层高硬度、高耐磨损性能的材料。硬质合金刀具表面上的涂层作为一个化学屏障和热屏障,减少了硬质合金刀具的月牙洼磨损,可以显著地提高加工效率、提高加工精度、延长刀具使用寿命、降低加工成本。
     涂层的特点是涂层薄膜与刀具基体相结合,提高刀具的耐磨性而不降低基体的韧性,从而降低刀具与工件的摩擦因素,延长刀具的使用寿命。此外,由于涂层自身的热传导系数比刀具基体和加工材料低的多,能有效减少摩擦所产生的热量,形成热屏障,改变热量的散失途径,从而降低刀具与工件、刀具与切削之间的热冲击和力冲击,有效地改善刀具的使用性能。刀具磨损机理研究表明,在高速切削时,刀刃温度最高可达900℃,此时刀具磨损不仅是机械摩擦磨损(刀具后面磨损),还有粘结磨损、扩散磨损、摩擦氧化磨损(刀具刀刃磨损及月牙洼磨损)和疲劳磨损,这5种磨损直接影响刀具的使用寿命。而硬质合金刀片涂层所起的作用表现为:
    1.在刀具与被切削材料之间形成隔离层。
    2.通过抑制从切削区到刀片的热传导来降低热冲击。
    3.有效减少摩擦力及摩擦热。
刀具通过涂层处理,实现固体润滑,减少摩擦和粘结,使刀具吸收热量减少,从而可承受较高的切削温度。
    涂层的性能是由其微观结构和化学组分决定的,除了与涂层材料本身性质有关外,还与涂层的制备技术和工艺条件有关。不同的制备方法,涂层的力学性能、组织结构都会有所不同。在硬质合金刀具上制备涂层时考虑的主要问题有:
    1.涂层方法的选择;
    2.涂层与基体材料的匹配;
    3.涂层厚度的选择
    4.涂层与基体的相互作用和扩散等;
    5.涂层条件、工艺参数、涂层前基体预处理等。
    目前常用的硬质合金刀具涂层制备的方法主要有化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、等离子喷涂、溶胶-凝胶法等。
    立足品质,专注品牌,株洲三鑫硬质合金生产有限公司一直致力于为电子行业提供高性能硬质合金刀具!

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