涂層技術(shù)是提升刀具性能的主要手段之一。通過涂層提高了切削刀具抗各種磨損的能力，延長了刀具的壽命，提高了被加工零件的表面精度，也提高了切 削速度和進給速度，從而提高了金屬切削效率。今天，在切削刀具主流材料的硬質(zhì)合金中，涂層硬質(zhì)合金刀具占了80%，而其中CVD（化學涂層）又占了60％ ～65%，其余為PVD（物理涂層）。 Uz_p-J0  

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在CVD涂層方面，包括TiCN、TiC、TiN、ZrCN和Al2O3等各種 化合物的多層復合涂層對改善涂層的綜合性能，如結(jié)合強度、韌性、耐磨性和抗磨性及耐腐蝕性具有良好的效果。現(xiàn)在典型的VCDTiN（外層）+ Al2O3（中層）+TiCN（內(nèi)層）多層式結(jié)構(gòu)正在從涂層工藝上和涂膜的厚度上得到進一步改善。MTCVD（中溫化學涂層）因有較低的工藝溫度和較快的 沉積速率使得涂層與基體分界面上的脆性η相最小化，同時減少了在高溫CVD涂層中常見的由高溫導致的拉伸裂紋，因此，MTCVD TiCN涂層已成為CVD多層涂層中的一個主要構(gòu)成，這種MTVCD已用于α- Al2O3涂層，如ISCAR的α-IC9150、α-IC9250、α-IC9350和α-IC4100等，提升了涂層與基體的結(jié)合強度和抗后面磨損、 前面磨損和抗粘附的能力。 t6\H  
在PVD涂層方面，也從單一的TiN或TiCN或TiAlN涂層發(fā)展到現(xiàn)在的復合涂層即硬涂層+軟涂層。為適應更高切削 速度和干式切削的要求，涂層刀具的紅硬性成為近幾年P(guān)VD技術(shù)的開發(fā)熱點。TiAlN的改進涂層AlTiN提高了薄膜中Al的含量（Al含量大于 50%），提升了涂層的紅硬性、化學穩(wěn)定性和抗氧化的性能，如ISCAR的Al-IC910（加工鑄鐵和鋼）、Al-IC900、Al-IC930（加工 鋼、不銹鋼、硬鋼、鑄鐵、高溫合金等）。 .:f ao'  
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現(xiàn)代刀具涂層發(fā)展的一個重要特征就是復合化，為了提高其綜合性能，涂層材料復合、涂層層復合以及 CVD與PVD復合，如ISCAR的DT7150（K05-K25）通過MTCVD Al2O3和PVD TiAlN復合涂層，提高了材質(zhì)的綜合性能，用于高速加工灰鑄鐵和球墨鑄鐵。而多樣化是刀具涂層發(fā)展的另一個趨勢，有各種氮化物、氧化物涂層材料，還有 TiB、SN涂層、金剛石涂層、立方氮化硼涂層等等。多樣化的深層次原因是專業(yè)化，即針對不同的需求采用不同的涂層，并能對涂層的組分、百分比、結(jié)構(gòu)及厚 度在更大范圍內(nèi)加以控制和改變，以適應不同的被加工材料和不同的切削條件，從而顯著地提高刀具的切削性能。如CrAlN涂層，以Cr元素替代Ti元素，具 有3200HV硬度和1100℃的氧化溫度，與TiAlN相比韌性更好，更適合斷續(xù)切削和難加工材料的加工；以Si元素代替Al元素的涂層可獲得用于硬切 削的TiSiN，也可獲得有潤滑性的CrSiN，更適合用于鋁、不銹鋼等粘附性強的材料加工。此外，涂層材料的細微化是現(xiàn)代刀具涂層發(fā)展的另一個令人關(guān)注 的趨勢，納米復合涂層正在越來越多的地方得到應用。在未來，刀具涂層將是一個系統(tǒng)的概念，即刀具涂層必須根據(jù)不斷變化的現(xiàn)代切削應用條件來進行系統(tǒng)的組 合，這是一種與傳統(tǒng)觀念中的“在刀具上涂覆一層薄膜”截然不同且復雜得多的系統(tǒng)工程方法，這需要我們進行系統(tǒng)思考。 z[1uub,)1  
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刀具涂層進展概況 K<:%ofB"S  
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現(xiàn)代切削面臨著不斷發(fā)展的高速、高效、高精加工要求和愈來愈多的高強度、高韌性、難切削等高能級材料，加之硬加工、干切削等切削要求日新月異， 使得切削刀材料難以滿足日趨復雜的綜合切削性能要求。若在材料的整體性能上去滿足要求，不僅在資源的利用上極不經(jīng)濟，同時在材料技術(shù)方面也是高難度，甚至 是難以達到的�？紤]到切削過程表面作用是第一性的特點，就可通過材料表面改性技術(shù)的方法來賦予切削刀具的綜合切削性能。實踐表明，作為刀具材料表面改性技 術(shù)之一的化學氣相沉積（CVD）和物理氣相沉積（PVD）工藝技術(shù)，在現(xiàn)代切削刀具方面的應用取得了十分理想的效果。尤其是PVD，由于其工藝溫度低于 CVD，不會影響刀具基材的性能，且工藝方案的變化靈活，其應用日趨廣泛，已成為現(xiàn)代刀具制造的核心技術(shù)之一，由此可以說，現(xiàn)代刀具的發(fā)展成為了刀具涂層 發(fā)展的動力，并為其創(chuàng)造了非凡的發(fā)展空間,并幾乎將發(fā)達國家所有從事涂層設(shè)備制造和涂層服務的企業(yè)都吸引到國內(nèi)來，形成了群雄并起的局面。這也就是為什么 近兩年來刀具涂層無論在數(shù)量上還是在技術(shù)水平上都得到快速發(fā)展的原因，并確實推動了我國涂層工藝技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展。 ?wPTe^Qtv  
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當前，單一涂層顯然已無法滿足現(xiàn)代刀具性能上的要求。高耐磨性、低摩擦系數(shù)的多元復合涂層、高韌性和抗沖擊性能的多層涂和梯度涂層、具有氧化膜熱障頂層和耐 熱及抗熱沖擊的復合涂層、具有耐磨、耐熱、低摩擦、高韌性等綜合性能的納米組份（顆粒）的多層涂、用于加工纖維增強復合材料的純金剛石涂層，以及各類屬專 有技術(shù)（專利）具有特殊功能的個性化涂層（如人體植入件涂層）等紛紛應運而生。另一方面，刀具涂層亦反作用于現(xiàn)代刀具，使現(xiàn)代刀具的技術(shù)水平不斷躍上新的 臺階，達到了相互促進，共同發(fā)展的效果。 ']eN4H&=?}  
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