1、金剛石塗層
金剛石塗層是新型刀具塗層材料之一。它利用低壓化學氣相沉積技術在硬質合金基體上生長出一層由多晶組成的金剛石膜,用其加工矽鋁合金和銅合金等有色金屬、玻璃纖維等工程材料及硬質合金等材料(liào),刀具壽(shòu)命是普通硬質合金刀具的50~100倍。金剛石塗層采用了許多金剛石合成技(jì)術,最普通的是熱絲法(fǎ)、微波(bō)等離子法和(hé)等離子噴射法。
近年來,金剛石塗層的絲錐(zhuī)、鉸(jiǎo)刀、銑刀以及用於加工印刷線(xiàn)路(lù)板上的小孔金剛石塗層硬(yìng)質合金鑽頭(tóu)及各種可轉位刀片。激光等離子(zǐ)體沉積金剛石的新工藝,用此法(fǎ)沉(chén)積金(jīn)剛石,由於等離子場包圍整個刀(dāo)具,刀具上的塗(tú)層均勻,其沉(chén)積速度比常規CVD法快1000倍。此法所成的(de)金剛石塗層與基體(tǐ)之間產生(shēng)真正的冶金結合,塗層強度高,可防止塗層脫落、龜裂(liè)和裂紋等缺陷。
2、類金(jīn)剛石(DLC)塗(tú)層
類金剛石塗層在(zài)對(duì)某些材料(Al、Ti及其複合材料)的機械加工方麵具有明顯優勢。通過低壓氣相沉積的類金剛石塗層,其微觀結構與天然金剛石相比仍有較(jiào)大差異。不含氫的DLC硬度比含氫的DLC高,具有組織均勻、可大麵積沉積、成本低(dī)、表麵平整等優點,已成為近年(nián)來DLC塗層研究(jiū)的熱點。沉積超硬DLC塗層的結構設計為Ti-TiC-DLC梯度(dù)轉變塗層,使硬度由較軟的鋼基體逐漸提高到表層超硬的DLC塗層。這類複合塗層既保持了高硬度和低摩擦(cā)係數,又降低了脆性,提高了承載力、結合力及磨損抗力。在硬質合金刀(dāo)片(piàn)上塗覆類金剛石(shí)DLC塗層,用於切削鋁合金和非鐵金屬,抗粘(zhān)結,能(néng)有效降低已加工表麵的粗糙度(dù)。
經過多年的研究表明:由於類金剛石塗層的內應力(lì)高、熱穩定性差及(jí)與黑色金屬(shǔ)間(jiān)的觸媒效(xiào)應使SP3結構向SP2轉變等缺點,決定了它目前隻能應用(yòng)於加工有色金屬,因而限製了它在機加(jiā)工方麵的進一步應用。但是近年來的研究表明,以SP2結構為主的類金剛石塗層(也稱為類石墨塗層)硬(yìng)度也可達到20~40GPa,卻不(bú)存在與黑色金屬起觸媒效應的問題,其摩擦係數(shù)很低又有很好的抗濕性,切削時可以用冷卻(què)劑也可(kě)用於(yú)幹切削(xuē),其(qí)壽命比無塗層刀有成倍的提高,可以加工鋼鐵材料,因而引起了刀(dāo)具(jù)廠家的極大興趣。目前類金剛石塗(tú)層在切削領域得到廣(guǎng)泛的應用。
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