对于切削刀具生产商来说,最神圣的成就莫过于能满足客户在更高生产效率、更长切削时间,以及在多种切削条件下具有更佳性能等方面的要求,重要因素之一就是涂层技术和制造工艺上的突破。 现代涂层技术已经使将不同材料一层层地加在硬质合金刀片上成为可能。只要适当调配好硬质合金刀片的构成、涂层材料、涂层次序,以及选用合适的涂层制造技术,就能大幅度改进性能,并可显著提高金属切削的生产效率,同时无需在刀片的耐磨性能上作出任何让步。 目前有两种基本涂层技术可供选择:一种是化学气相沉积法(简称CVD),另一种是物xx相沉积法(简称PVD)。 一般而言,当需要良好的耐磨性时使用CVD;而需要获得{zd0}限度的切削刃边缘韧性时则采用PVD。 现代刀片涂层以诸如MTCVD-TiCN、Al2O3和TiN等材料用作不同的涂层,并与几种中间体薄层作时效处理,以达到良好的附着力及其所需晶体结构。尤其是Al2O3能以多种不同的晶体变性和具有不同属性的晶粒结构存在。 CVD工艺在880~l000℃的温度中进行。涂层在反应器中形成,做法是严格控制几种活性气体依次进入反应器,并让硬质合金刀片在反应器中暴露于这些气体中。不同的涂层就这样逐个原子地慢慢形成。在如此高温下,所形成的涂层xx没有应力。但是,由于涂层材料和硬质合金刀片的热膨胀系数不同,因此便开始形成扩张应力,当反应器冷却时逐步在涂层中增大。当温度下降到抗张应力超出涂层材料断裂韧性的水平时,涂层便开始龟裂,于是便形成冷却裂纹。达到室温后,涂层也有了很高的扩展应力,并有一大片颇像河床干旱的冷却裂纹。裂纹和扩张应力降低了CVD涂层刀片的韧性。但是,如果用适当的后处理方法,则可xx这些不良特征,减低涂层应力并使表面光滑。另外,通过在靠近涂层表面将冷却裂纹闭合,也可在一定程度上使其焊合。 另一种新的后处理技术是让涂层表面接受强烈的材料冲击,所产生的冲击波穿过涂层,改变晶格的原子距离,并给予所有涂层良好的应力状态,这样就产生厚实的防磨涂层,其刀口边缘韧性可以达到与薄涂层相类似的水平。
此外使用超细晶粒硬质合金新材料也是新的突破,新的硬质合金材料带有一定含量的铬,并比上一代产品具有更高的钴含量,使产品独特的切削刃边缘韧性和安全性水平都显著高于普通CVD牌号。 |