如何正确选择刀具涂层.doc

如何正确选择***涂层
日期:2009-9-25 来源:工具展望
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对小型圆形***进行正确的表面处理可以提高***寿命,减少加工循环时间,提升加工表面质量。但是,根据加工需要正确选择***涂层有可能是一件令人困惑和费劲的工作。每一种涂层在切削加工中都既有优势又有缺点,如果选用了不恰当的涂层,有可能导致***寿命低于未涂层***,有时甚至会引出比涂层以前更多的问题。
目前已有许多种***涂层可供选择,包括PVD涂层、CVD涂层以及交替涂覆PVD和CVD的复合涂层等,从***制造商或涂层供应商那里可以很容易地获得这些涂层。本文将介绍一些***涂层共有的属性以及一些常用的PVD、CVD涂层选择方案。在确定选用何种涂层对于切削加工最为有益时,涂层的每一种特性都起着十分重要的作用。

(1)硬度
涂层带来的高表面硬度是提高***寿命的最佳方式之一。一般而言,材料或表面的硬度越高,***的寿命越长。氮碳化钛()涂层比氮化钛(TiN)涂层具有更高的硬度。由于增加了含碳量,涂层的硬度提高了33%,其硬度变化范围约为Hv3000~4000(取决于制造商)。表面硬度高达Hv9000的CVD金刚石涂层在***上的应用已较为成熟,与PVD涂层***相比,CVD金刚石涂层***的寿命提高了10~20倍。金刚石涂层的高硬度和切削速度可比未涂层***提高2~3倍的能力使其成为非铁族材料切削加工的不错选择。
(2)耐磨性
耐磨性是指涂层抵抗磨损的能力。虽然某些工件材料本身硬度可能并不太高,但在生产过程中添加的元素和采用的工艺可能会引起***切削刃崩裂或磨钝。
(3)表面润滑性
高摩擦系数会增加切削热,导致涂层寿命缩短甚至失效。而降低摩擦系数可以大大延长***寿命。细腻光滑或纹理规则的涂层表面有助于降低切削热,因为光滑的表面可使切屑迅速滑离前刀面而减少热量的产生。与未涂层***相比,表面润滑性更好的涂层***还能以更高的切削速度进行加工,从而进一步避免与工件材料发生高温熔焊。
(4)氧化温度
氧化温度是指涂层开始分解时的温度值。氧化温度值越高,对在高温条件下的切削加工越有利。涂层,有效得多。TiAlN涂层在高温下仍能保持其硬度的原因在于可在***与切屑之间形成一层氧化铝,氧化铝层可将热量从***传入工件或切屑。与高速钢***相比,硬质合金***的切削速度通常更高,这就使TiAlN成为硬质合金***的首选涂层,硬质合金钻头和立铣刀通常采用这种PVD TiAlN涂层。
(5)抗粘结性
涂层的抗粘结性可防止或减轻***与被加工材料发生化学反应,避免工件材料沉积在***上。在加工非铁族金属(如铝、黄铜等)时,***上经常会产生积屑瘤(BUE),从而造成***崩刃或工件尺寸超差。一旦被加工材料开始粘附在***上,粘附就会不断扩大。例如,用成型丝锥加工铝质工件时,加工完每个孔后丝锥上粘附的铝都会增加,以至最后使得丝锥直径变得过大,造成工件尺寸超差报废。具有良好抗粘结性的涂层甚至在冷却液性能不良或浓度不足的加工场合也能起到很好的作用。

(1)氮化钛涂层(TiN)
TiN是一种通用型PVD涂层,可以提高***硬度并具有较高的氧化温度。该涂层用于高速钢切削***或成形工具可获得很不错的加工效果。
(2)氮碳化钛涂层()
涂层中添加的碳元素可提高刀