硬質合金刀具塗層技術

隨著現代機械加工業朝著高精度、高速切削、研磨、低成本以及環保等方向發展，對與硬質合金刀具性能也提出了更高的要求。從理論上說，決定切削加工效率、精度和表面品質的主要因素是刀具的硬度和強度，而他們之間又往往存在著難以平衡的關係。一般硬度高的材料，強度相對較低，提高強度也往往是以降低硬度為代價的。因此，為了有效調和這一對矛盾並進一步提高硬質合金刀具的耐磨性，相關研究人員採用了硬質合金塗層技術。在原本的基體上沉積一層硬質合金塗層，從而形成一個化學屏障和熱屏障，減小了刀具的磨損，塗層較高的摩擦係數可以顯著提高刀具的使用壽命。
通常硬質合金刀具塗層的要求主要包括以下幾點：
1.高硬度以及優良耐磨性；
2.塗層薄膜對基體的韌性影響不大；
3.降低刀具與工件的摩擦係數；
4.使用壽命較長。

如今使用較多的硬質合金塗層技術包括化學氣相沉積法（CVD）、物理氣相沉積法（PVD）、中溫化學氣相沉積法（MTVD）、等離子化學氣相沉積法（PCVD）以及離子輔助物理氣相沉積等。其中化學氣相沉積是使用最為廣泛的一種。其原理是在高溫下塗層材料的混合氣體在硬質合金表面相互作用，使混合氣體中的一些成分分解，並在硬質合金表面形成金屬或化合物的塗層。需要注意的是該沉積反應必須在一定的能量啟動條件下進行。另外，高溫化學氣相沉積塗層優點有：
1.塗層材料的來源相對容易；
2.可以實現TiC、TiN、TiCN、TiB、Al2O3等單層及多元複合塗層；
3.塗層與基體間結合強度高，耐磨性良好。

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