刀具涂层加工合同 刀具涂层材料介绍 刀具涂层材料哪种好?( 二 )


经过多年的研究表明:由于类金刚石涂层的内应力高、热稳定性差及与黑色金属间的触媒效应使SP3结构向SP2转变等缺点,决定了它目前只能应用于加工有色金属,因而限制了它在机加工方面的进一步应用 。但是近年来的研究表明,以SP2结构为主的类金刚石涂层(也称为类石墨涂层)硬度也可达到20~40GPa,却不存在与黑色金属起触媒效应的问题,其摩擦系数很低又有很好的抗湿性,切削时可以用冷却剂也可用于干切削,其寿命比无涂层刀有成倍的提高,可以加工钢铁材料,因而引起了涂层公司、刀具厂家的极大兴趣 。假以时日,这种新型的类金刚石涂层将会在切削领域得到广泛的应用 。
2.立方氮化硼(CBN)涂层
CBN是继人工合成金刚石之后出现的另一种超硬材料,它除了具有许多与金刚石类似的优异物理、化学特性(如超高硬度,仅次于金刚石,高耐磨性,低摩擦系数,低热膨胀系数等)外,同时还具有一些优于金刚石的特性 。CBN对于铁、钢和氧化环境具有化学惰性,在氧化时形成一薄层氧化硼,此氧化物为涂层提供了化学稳定性,因此它在加工硬的铁材、灰铸铁时耐热性也极为优良,在相当高的切削温度下也能切削耐热钢、淬火钢、钛合金等,并能切削高硬度的冷硬轧辊、渗碳淬火材料以及对刀具磨损非常严重的硅铝合金等难加工材料 。
自1987年Inagawa等成功地制备了出纯的CBN涂层以来,在国际上掀起了CBN硬质涂层的研究热潮 。低压气相合成CBN涂层的方法主要有CVD和PVD法 。CVD包括化学输运PCVD,热丝辅助加热PCVD,ECR-CVD等;PVD则有反应离子束镀、活性反应蒸镀、激光蒸镀离子束辅助沉积法等 。研究结果表明:在合成CBN相、对硬质合金基体的良好粘结和合适的硬度等方面已取得了进展,目前沉积在硬质合金上的立方氮化硼最大仅为0.2~0.5μm,若想达到商品化,则必须采用可靠的技术来沉积高纯的经济的CBN涂层,其厚度应在3~5μm,并在实际金属切削加工中证实其效果 。
3.CNx涂层
二十世代八十年代,美国科学家Liu和Cohen设计了类似β-Si3N4新型化合物β-C3N4,采用固体物理和量子化学理论,计算出它的硬度可能达到金刚石,这引起了世界各国科学家的关注 。合成氮化碳成为世界材料科学领域的热门课题 。日本Okayama大学的FFujimoto采用电子束蒸发离子束辅助沉积法获得的氮化碳涂层达到63.7Gpa 。武汉大学合成的氮化碳硬度分别达到50GPa,并沉积到高速钢麻花钻上,获得非常好的钻孔性能 。合成氮化碳的主要方法有真流和射频反应溅射法、激光蒸发和离子束辅助沉积法ECR-CVD法、双离子束沉积法等 。
Q3:超硬加工刀具涂层有致癌吗
会有可能的 。
一般情况下超硬加工刀具涂层是不会有毒和致癌的,那层图层不会这么容易掉的,高温加很强的摩擦力才有可能掉几个原子下来;但是如果是一些杂牌货的刀具,质量不好的话,长期使用,涂层脱落过多,对健康会有危害,可能致癌 。
刀具涂层有好有坏,涂层刀具和未涂层刀具相比,具有显著的优越性:它可以提高刀具表面的硬度,耐磨性好,延长刀具的使用寿命,提高切削速度,但购买的时候注意刀具的质量 。
Q4:刀具涂层是?
涂层刀具是在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢(HSS)基体表面上,利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物(也可涂覆在陶瓷、金刚石和立方氮化硼等超硬材料刀片上)而获得的 。涂层作为一个化学屏障和热屏障,减少了刀具与工件间的扩散和化学反应,从而减少了月牙槽磨损 。涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性,切削时可比未涂层刀具提高刀具寿命3~5倍以上,提高切削速度20%~70%,提高加工精度0.5~1级,降低刀具消耗费用20%~50% 。因此,涂层刀具已成为现代切削刀具的标志,在刀具中的使用比例已超过50% 。目前,切削加工中使用的各种刀具,包括车刀、镗刀、钻头、铰刀、拉刀、丝锥、螺纹梳刀、滚压头、铣刀、成形刀具、齿轮滚刀和插齿刀等都可采用涂层工艺来提高它们的使用性能 。
涂层刀具有四种:涂层高速钢刀具,涂层硬质合金刀具,以及在陶瓷和超硬材料(金刚石或立方氮化硼)刀片上的涂层刀具 。但以前两种涂层刀具使用最多 。在陶瓷和超硬材料刀片上的涂层是硬度较基体低的材料,目的是为了提高刀片表面的断裂韧度(可提高10%以上),可减少刀片的崩刃及破损,扩大应用范围 。
涂层方法


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