硬質合金刀片塗層物理氣相沉積技術
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- 分類：鎢的知識
- 發佈於：2014-08-12, 週二 16:46
- 作者 yirui
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物理氣相沉積技術（PVD）是通過氣相反應過程使蒸發或濺射出來的金屬原子發生氣相反應，從而在硬質合金刀片表面沉積所需要的化合物。其機理是在真空條件下，用物理的方法將塗層材料氣化成原子、分子或電離成離子，通過氣相過程在硬質合金的表面沉積成塗層。具有沉積速度快和表面清潔等特點，特別具有膜層附著力強、繞射性好、可鍍材料廣泛等優點。
硬質合金物理氣相沉積過程細分步驟主要如下：
1.使塗層材料蒸發、升華和分解等成為塗層源材料的汽化過程；
2.塗層材料中的原子、分子或離子遷移到硬質合金表面的遷移過程，這一過程伴隨著一系列複雜的變化過程，如原子、分子或離子之間可能發生碰撞產生離化、複合、反應以及能量和運動方向的改變；
3.原子、分子或離子在硬質合金表面的吸附、堆積、形核和長大以至最終形成塗層。
硬質合金刀片PVD塗層技術有以下明顯優點：
1.PVD技術的沉積溫度低，可以在200℃~600℃以及以下沉積TiN等超硬塗層，因此不會降低基體材料原有的抗彎強度，不需要采用特殊的硬質合金材料，擴大了應用範圍。
2.塗層具有細微結構，在塗層內部產生壓應力，抗裂紋擴展能力強。
3.塗層表面光滑，比CVD塗層更能有效地阻止硬質合金刀片前刀面的橫裂紋擴展，同時還可以降低摩擦系數。
4.可以使用刃口鋒利的刀具做基體，這一點對於高速切削非常重要。
由於PVD塗層技術所具有的優異特性，自20世紀70年代以來在世界範圍展開了用PVD技術沉積超硬塗層的研究。20世紀80年代以來，物理氣相沉積技術成功用於切削刀具的硬質合金刀片塗層，有效提高表硬度、韌性、耐磨性和高溫穩定性，大幅度提高塗層產品的使用壽命，引起刀具材料和性能的改變。作為材料表面改性處理的新技術，PVD在現代機械工業中的應用也越來越廣泛。
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