涂层硬质合金工艺技术

涂层硬质合金在原有的化学气相沉积法（CVD）以及物理气相沉积法（PVD）的基础上加以改进，发展出了一些新的涂层技术。

1.化学气相沉积（CVD）

化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition, CVD）始于二十世纪七十年代，它是半导体工业中应用最为广泛的技术，也适用于大多数金属以及合金材料。简单来说，它的原理就是将两种或两种以上的原材料以气态的形式导入反应室中，使他们发生充分的化学反应，形成一种新的复合材料，沉积到基体上。从涂层硬质合金刀具来说，该工艺是在高温下（通常在800-1200℃）真空炉通过真空镀膜或电弧蒸镀将涂层材料沉积在硬质合金刀具的基体表面。CVD还可具体划分为超温超厚控制技术、中温CVD、等离子体CVD、真空CVD、流动层CVD、热解射流、流体床等等。但是该方法也存在一些缺点，如传统的CVD工艺由于高温沉积易形成脆性的金属中间相，使得产品性能下降。

2. 物理气相沉积（PVD）

物理气相沉积法（Physical Vapor Deposition, PVD）是指利用物理过程实现物质的转移，将原子或分子转移到基材表面，主要是在真空条件下采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使得蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在基材上。其所具有的优点是能将某些具有优良性能（如高硬度、高强度、耐磨性优良、热膨胀系数小）的微粒喷涂在硬质合金基体上，使得其具有更好的综合性能。PVD也可分为离子溅射、真空蒸发、高能离子脉冲、离子镀（电弧离子镀、射频离子镀、热阴极离子镀、空心阴极离子镀、直流放电离子镀、活性反应离子镀）等等。PVD法相较于CVD法沉积处理温度较低，一般在500℃以下，且无需后续热处理；在600℃以下对刀具类材料抗弯强度无影响，薄膜内部应力状态为压应力，更适用于硬质合金精密复杂刀具的涂层。但是相比之下，PVD工艺操作相对复杂，对环境要求较高，且涂层循环使用周期和均匀性都不及CVD法。