1、金剛石塗層
金剛石塗層(céng)是新型刀具塗層材料(liào)之一。它利用低壓化學氣相沉積技術在硬質合金基(jī)體上生長出一層由多晶組成的金剛石膜,用其加工矽鋁合(hé)金和(hé)銅合金等有色金屬、玻璃纖維等工程材料及硬(yìng)質合金等材料,刀(dāo)具壽(shòu)命是普通硬質合金刀具的50~100倍。金剛石塗(tú)層采(cǎi)用(yòng)了許多金剛石合成技術,最普通的是熱絲法、微波等離子(zǐ)法和(hé)等離子噴射法。
近年來,金剛石塗層的絲錐(zhuī)、鉸刀、銑刀以及用於加工印刷線路板上的小孔金剛石(shí)塗層硬質合金鑽頭及各種可轉(zhuǎn)位刀片。激光等離子體(tǐ)沉積金剛石的新工藝,用此法沉積金剛石,由於等離子場包圍整個刀具,刀具上的塗層均勻,其沉積速度比常規CVD法(fǎ)快1000倍(bèi)。此法所成的金剛石塗層與基體之(zhī)間產生真正(zhèng)的冶金結合,塗層強度高,可防止塗層脫落、龜裂和裂紋等缺陷。
2、類金剛石(DLC)塗層(céng)
類金剛石塗層在對某些材料(Al、Ti及其複合材料)的機(jī)械加工方麵具(jù)有(yǒu)明顯優勢。通過低壓氣相沉(chén)積的類金(jīn)剛石塗層,其微觀結構與天(tiān)然金剛石相比仍有較大差異。不含氫(qīng)的DLC硬度比含(hán)氫的DLC高(gāo),具有組織均勻、可大麵積沉積、成本低(dī)、表麵平整等優點,已成為近年來DLC塗層研究的熱點。沉(chén)積超硬DLC塗層的結構設計為Ti-TiC-DLC梯度轉變(biàn)塗層,使硬度由較軟(ruǎn)的鋼(gāng)基體逐漸提高(gāo)到(dào)表層超硬的DLC塗層。這(zhè)類(lèi)複合塗層既保持了高硬度和低摩擦係數,又降低了脆性,提高(gāo)了承(chéng)載力、結合力及磨(mó)損抗力。在硬質合(hé)金刀片上塗覆類金剛石DLC塗層,用於切削鋁合(hé)金和非鐵金屬,抗粘結,能有效降低已(yǐ)加工表麵的粗糙度。
經過多年的研究表明:由於(yú)類金剛石塗層的(de)內應力高、熱穩定性差(chà)及與黑色(sè)金(jīn)屬間的觸媒(méi)效應使SP3結構向SP2轉變等缺點,決(jué)定了它目前隻能應用於加工有色金屬,因而(ér)限製了它在機加工(gōng)方麵的(de)進(jìn)一步應用。但是近年來的研(yán)究表明,以SP2結構為主的類金剛(gāng)石塗(tú)層(也稱為類石(shí)墨塗層)硬(yìng)度也(yě)可達到20~40GPa,卻不存在與黑色金屬起觸媒效應的問題,其摩擦係(xì)數很低又有很好(hǎo)的抗濕性,切削時可以用冷卻劑也可用於幹切削,其壽命比無塗層刀有成倍的提(tí)高,可以加工(gōng)鋼鐵材料,因而引起了刀具廠家的極大興趣。目前類金剛石塗層在切削領域得到廣泛的應用。
【責任編輯】小編