PVD涂层超微粒硬质合金

超微粒硬质合金
硬质合金是主要成分的Wc(碳化钨、高硬度脆性材料)分散在Co(钴、低硬度高韧性材料)中的复合材料，是兼顾硬度与抗弯曲强度的硬质材料中的一种。目前的切削刀具用材料中，在以上的硬质合金上通过CVD(化学涂层法)PVD(物理涂层法)施加可承受高速切削的Al2O3或(Ti、Al)N等涂层的硬质合金涂层材料占据主要位置。
   
Co含量和Wc颗粒大小等要素决定了硬质合金的性质。Co含量越少的硬质合金的硬度、抗压缩强度、刚性越高，但同时抗冲击值越低；Wc颗粒越小的硬质合金的硬度、抗弯曲强度越高，但同时其韧性值越低。
   
超微粒硬质合金是为同时提高硬度和抗弯曲强度而开发的合金材料，与普通的硬质合金相比，在硬度相同时具有强度高、在强度相同时具有硬度高的特点。普通硬质合金的Wc颗粒为1～6μm(μ=10-6)左右，超微粒硬质合金的Wc颗粒为0.6μm左右，因为非常微小所以Wc颗粒周围起到粘结作用的Co成分的厚度薄，同时，折断起始尺寸小使抗弯曲强度高。超微粒硬质合金最初在细径钻头、立铣刀等整体硬质合金刀具使用，最近也开始用于可转位刀片。但是，虽然超微粒硬质合金在低温下显示优异的特性，可在高温状态下容易出现慢性变形，在切削速度高的情况下使用时，有时会产生塑性变形、磨损增大等现象，请予以注意。
   
但随着近几年粉末制造企业微细WC粉末制造技术及硬质合金制造商的与合金制造相关的微粒化技术的突飞猛进，大小为0.4μm 左右的WC超细微硬质合金也出现在市场。
   
PVD涂层
PVD是物理气相蒸着法(Physical Vapor Deposition)的简称，它与CVD的气体在高温下产生化学反应形成表膜不同，其采用通过电能等物理手法使金属蒸发物产生离子进行涂层。与CVD相比PVD涂层的特点如下。
   
PVD与CVD相比，可在低温下进行涂层，硬质合金母材受的损失小，因此可在涂层时对母材进行选择；CVD的涂层膜有张力所以在耐缺损方面有不利之处。与之相比，PVD涂层产生压缩力，有利于耐缺损，可用在锋利切削刃的刀具制造。
   
PVD涂层可在充分发挥以上特长的加工形态中加以利用。具体如下：

要求有锋利切削刃的整体硬质合金刀具；
要求耐缺损性强的平面铣刀用刀片；
容易因熔付而出现崩刃的低速切削用刀片；
在高温状态下母材硬度降低的高速钢刀具。


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