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PVD硬质涂层在刀具中的几种应用
来源:   作者:山东热处理加工  阅读:960次

    山东PVD硬质涂层是指通过‌物理气相沉积(PVD)技术‌在真空环境下,于基体材料表面沉积形成的具备‌高硬度、优异耐磨性及抗腐蚀性‌的功能性薄膜。核心特性高硬度‌:显微硬度通常超过1600 HV(维氏硬度),部分涂层可达3000 HV以上。‌强耐磨性‌:显著提升基材抗磨损能力,延长工具、模具等使用寿命。‌耐腐蚀/抗氧化‌:有效抵抗化学腐蚀与高温氧化。


  山东PVD硬质涂层对刀具性能的影响


延长刀具寿命;减少停机时间;降低每件工具的成本;降低摩擦系数;增加表面硬度;提高刀尖的温度稳定性;增加抗氧化性和耐化学性;允许加工难以加工的材料;允许增加进给和速度;降低加工表面的粗糙度;减少材料粘着;


大限度地减少冷却液的使用量,并允许干式加工。


切削刀具应用提的PVD涂层, TIN(氮化钛)、TiCN(氮碳化钛) 、AlTiN(氮化钛铝)、CrN(氮化铬)、CRONAL(铬氮化铝)、TiSiN(氮化硅钛)。


氮化钛(TiN)- 基本通用耐磨涂层,硬度23 GPa;厚度1-4微米;摩擦系数 0.4;热稳定性 500°C


氮化钛(TiN)是常见的耐磨和耐磨硬PVD涂层。它减少了摩擦,增加了化学和温度稳定性,并减少了在软钢加工过程中经常发生的材料粘附。氮化钛(TiN)适用于由硬质合金制成的工具的涂层——钻头、铣刀、刀具刀片、丝锥、铰刀、冲刀、切削工具、剪切和弯曲工具、矩阵、模板等。 由于它是生物相容的,它可以用于医疗器械(外科和牙科)和植入式设备。由于其金色色调,氮化钛(TiN)也被广泛用作装饰涂层。使用过的氮化钛(TiN)涂层很容易从工具钢上剥离。工具的修复可以显着降低成本,尤其是在使用昂贵的工具时。


氮碳化钛(TiCN)- 抗粘连腐蚀的耐磨涂层,硬度 27 GPa;厚度 1 - 4 微米 ;摩擦系数 0.2;热稳定性 450°C


氮碳化钛(TiCN)是一种出色的通用涂层。TiCN 比 TiN 更硬,更耐冲击。可用于切削刀具、冲压成型刀具、注塑模具部件和其他耐磨部件的涂层。由于它具有生物相容性,因此可用于医疗器械和植入式设备。根据应用、冷却液和其他加工条件的不同,加工速度可以提高,刀具寿命可以提高多达 8 倍。推荐使用 TiCN 涂层进行充分冷却的切削,因为其热稳定性相对较低。用过的氮碳化钛(TiCN)涂层很容易剥落,工具也很容易重新涂层。因此,对昂贵工具的修复可以显着降低成本。


氮化钛铝(AlTiN)- 用于高速切削的耐磨涂层,硬度 32 GPa;厚度 1 - 4 微米;摩擦系数 0.5;热稳定性 600°C


氮化钛铝(AlTiN)是一种具有优异硬度和高耐热性和抗氧化性的涂层。铝的加入导致这种复合PVD涂层的耐热性相对于标准 TiN 涂层增加了 100°C。氮化钛铝(AlTiN)通常涂在 CNC 机床上使用的高速切削刀具上,用于在严苛的切削条件下加工韧性更高的材料。TiAlN 特别适用于整体式硬质金属铣刀、钻头、刀具刀片和整形刀。它可用于干式或近干式加工应用。


氮化铬(CrN)– 耐磨和抗氧化涂层,硬度 21 GPa;厚度1- 4微米;摩擦系数 0.6;热稳定性 700°C


氮化铬(CrN)是具有高耐磨性和优异抗氧化性的硬质涂层。氮化铬(CrN)涂层用于金属成型和塑料成型应用。消除微动磨损、微焊接和粘着磨损。它是无毒的,常用于医疗器械和食品涂层设备。氮化铬(CrN)涂层具有比 TiN 更低的残余压应力,可以构建得更厚。这些涂层通常提供对钢、碳化物、TiN、陶瓷、镀层的低摩擦。由于对碳钢和碳化钨的优异附着力,氮化铬(CrN)通常用作与其他涂层结合的缓冲层。


铬氮化铝 (CrONAL)–高温耐磨涂层,硬度 30 GPa;厚度 1 - 4 微米;摩擦系数 0.5;热稳定性 1000°C


铬氮化铝 (CRONAL)涂层含有大量 Cr,专为加工韧性材料和强度高达 1200 HV 的回火钢以及硬度高达 55 HRC 的淬火钢的极端切削条件而设计。另一方面,铬氮化铝 (CrONAL)涂层不适合加工铸铁。可以在高切削速度和进给率以及高工作温度下进行加工。它通常涂覆在用于 CNC 加工中心的整体硬质合金铣刀、钻头和刀具刀片上。它非常适合印模和模具以及需要高耐腐蚀性的应用。


氮化硅钛(TiSiN) - 用于高速切削的耐磨涂层,硬度 35GPa;厚度 1 - 4 微米;摩擦系数 0.6;热稳定性 1100°C


TiSiN – 一种具有优异硬度、高耐热性和抗氧化性的涂层。将硅掺入涂层导致形成纳米复合系统,其中纳米尺寸的 TiN 晶粒嵌入非晶 a-SiNx 基质中。TiSiN 通常涂在 CNC 机床上使用的高速切削刀具上,用于加工 50 到 65 HRC 的淬火钢。TiSiN 特别适用于整体式硬质金属铣刀、钻头、刀片和成型刀。它可用于干式或近干式加工应用。


具成本效益的解决方案


我们的PVD涂层具有极高的成本效益,通常仅花费工具成本的5-10%。只需将刀具寿命延长一倍,就可以在涂层上每花费1元获得超过10元的利润。

发布时间:2022-07-13  阅读:960次
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关键词:山东PVD硬质涂层 

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