刀具涂层（精选八篇）
刀具涂层 篇1
薄膜涂层刀具是在刚性及高温特性好的集体材料上通过化学气相沉积法 (CVD) 沉积金刚石薄膜制成的刀具。由于SiN4系陶瓷、WC+Co系硬质合金以及金属W的热膨胀系数与金刚石接近, 制膜时产生的热应力小, 因此可作为刀体的基体材料。WC+Co系硬质合金中, 粘结相Co的存在易使金刚石薄膜与基体之间形成石墨而降低附着强度, 在沉积前需进行预处理以消除Co的影响 (一般通过酸腐蚀去Co) 。
化学气相沉积法是采用一定的方法把含有C源的气体激活, 在极低的气体压强下, 使碳原子在一定区域沉积下来, 碳原子在凝聚、沉积过程中形成金刚石相。目前用于沉积金刚石的CVD法主要包括微波、热灯丝、直流电弧喷射法等。
金刚石薄膜的优点是可应用于各种几何形状复杂的刀具, 如带有切屑的刀片、端铣刀、铰刀及钻头, 可以用来切削许多非金属材料, 切削时切削力小、变形小、工作平稳、磨损慢、工件不易变形, 适用于工件材质好、公差小的精加工。主要缺点是金刚石薄膜与基体的粘接力较差, 金刚石薄膜刀具不具有重磨性。
刀具涂层 篇2
【关键词】刀具涂层；PVD技术；蒸镀工艺；发展状况
0.引言
先进刀具有三大技术基础：材料、涂层和结构创新。国内PVD涂层技术的研发工作始于八十年代初，八十年代中期研制成功中小型空心阴极离子镀膜机及高速钢刀具TiN涂层工艺技术。随着我国汽车工业的迅速崛起、先进制造技术的大量引进及数控加工技术大面积的普及，自本世纪初，PVD技术在国内掀起了第二次开发热潮。
先进的涂层设备为涂层技术的发展创造了重要条件，尤其是PVD涂层工艺技术，一方面，在改进控制技术，提高等离子体密度、提高磁场强度、改进阴极靶的形状、实现过程的计算机全自动控制等关键技术上取得了全面的进展，从而使涂层与基体的结合强度、涂层的性能有显著的提高。
1.PVD涂层蒸镀技术机理
1.1 PVD涂层概述。
1.1.1 PVD简介
PVD是英文Physical Vapor Deposition（物理气相沉积）的缩写，是指在真空条件下，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被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工件上。它的作用是可以是某些有特殊性能（强度高、耐磨性、散热性、耐腐性等）的微粒喷涂在性能较低的母体上，使得母体具有更好的性能！
PVD 法中有蒸镀、离子镀、溅射镀等三种方法。在各种方法中，由于蒸发、等离子化（离子化 ）手段的不同，有各种各样的方法。
1.1.2涂层PVD蒸镀技术
1.2 PVD涂层蒸镀技术机理
1.2.1真空蒸发的主要制备
a.真空室，为蒸发提供必要的真空；b.蒸发源和蒸发加热器，放置蒸发材料并对其进行加热；c.基板，用于接收蒸发物质并在其表面形成固体蒸发薄膜；d.基板加热器；测温器。
要实现蒸发法镀膜，需要三个最基本条件：加热，使镀料蒸发；处于真空环境，以便于气相镀料向基片运输；采用温度较低的基片，以便于气体镀料凝结成膜。
1.2.2真空蒸发镀膜技术过程
（1）加热蒸发过程。
包括从凝聚相 转变为气相（固相或液相气相）的相变过程。每种物质在不同温度有不同的饱和蒸汽压；蒸发化合物时，其组分之间发生反应，其中有些以气态或蒸汽进入蒸发空间。
（2）气化原子或分子在蒸发源与基片的运输。
这些粒子在空间的飞行过程中与真空室内残余气体分子发生碰撞的次数，取决于蒸发原子的 气体分子发生碰撞的次数，取决于蒸发原子的平均自由程以及 基距。
（3）蒸发原子或分子在基片上沉积的过程。
蒸气凝聚、成核、核生长、形成连续薄膜。由于基板温度远低于蒸发源温度，因此，沉积物分 基板温度远低于蒸发源温度，因此，沉积物分子在基板表面将直接发生从气相到固相的相变过程。
（4）真空环境的作用。
蒸发物原子或分子将与大量空气分子碰撞，使膜层受到污染；甚至形成氧化物或者蒸发源被加热氧化烧毁或者由于空气分子的碰撞阻拦，难以形成均 匀连续薄膜。
1.3蒸汽压与蒸发材料的选择
饱和蒸汽压与温度的关系对薄膜制备技术很重要，根据 “金属元素的平衡蒸气压随温度的变化曲线图”来合理选择蒸发材料，即确定蒸发条件。
1.4蒸发所需热量和蒸发离子的能量
电阻式蒸发源所需热量，除将蒸发材料加热所需热量外，还必须考虑蒸发源在加热过程中产 需热量外，还必须考虑蒸发源在加热过程中产生的热辐射和热传导所损失的热量。即蒸发源 生的热辐射和热传导所损失的热量。即蒸发源所需热量的总量 Q（即为蒸发源所需要的总功 ）为：
Q=Q1+Q2+Q3
Q1为蒸发材料蒸发时所需的热量。
Q2为蒸发源因热辐射而损失的热量。
Q3为蒸发源因热传导而损失的热量。
蒸发热量Q值的80%以上是作为蒸发热而消耗 。此外，还有辐射和传导损失的热量。
2.刀具PVD涂层蒸镀技术的发展状况
2.1 PVD涂层蒸镀技术优势
（1）能在低温条件下获得性能良好的膜层，涂敷温度大约在200～600℃。PVD之前要进行热处理与精加工，然后再进行PVD处理，PVD（物理气相沉积）时，温度越高，附着力越强，由于沉积温度要低于基体热处理时的回火温度，所以在热处理时尽量选用高温回火工艺。另外，基体材料硬度越高，高压下的耐剥离性能越好，因此，尽量选用高温回火下硬度高的材料。（高速钢>冷锻模具钢>低合金钢）。
（2）除钢铁材料外，PVD法还可用于一部分铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金，一部分铝合金等非铁金属。
（3）对基材的热影响小。因此适用于尺寸精度，形状精度要求高的工件。但是对于钢材，沉积时要进行 高温回火，并且在高温回火温度下涂敷。
（4）膜层表面光滑。但是，如果基体表面粗糙，沉积后表面仍粗糙 ，因此 ，沉积前要进行精加工。
2.2 PVD涂层蒸镀技术发展存在的主要问题
（1）对PVD技术认识不足：我国在PVD技术的引进和消化中，各大工具企业，注重引进设备，忽略对涂层 工艺及材料的研究，对其后续发展空间及发展速度没有充分估计，致使引进大量PVD设备后，并没有跟上 国际的步伐，刀具行业产生的经济效益并不明显。此外，PVD技术是集电子物理、材料、真空控制等技术的新型技术；新工艺新装备的研发，不仅要有一定时间，而且研发费用也很高，使得许多企业不得不放弃或停止这方面的投入。
（2）涂层质量不稳定：由于我国开发的PVD设备没有统一的行业标准，涂层的检验标准也不完善，设备的工艺水平相差很多，导致涂层的质量不稳定。刀具的涂层只能集中在麻花钻、铣刀、丝锥等低值易耗产品中，所以在应用领域内造成了涂层成本高、质量不稳定、涂层刀具性能改善不明显的不良印象，从而严重影响了刀具涂层技术的推广应用和快速发展。
（3）整体配套性差，应用基础研究缺乏。
整体配套性差、应用基础研究缺乏一直是困扰国内刀具涂层技术发展的瓶颈。目前刀具涂层的趋势是以发展涂层加工中心为主，因此技术的整体性极为关键，前处理技术、涂层工艺技术、后处理技术及质量控制技术都是应予考虑的。而国内涂层设备制造商大多仅以提供涂层主机为主，这种模式阻碍了工业化生产的快速推进；另一方面也造成设备制造商与市场的严重脱节，制约了技术的良性发展，使得创新无从谈起。
3.结语
现代刀具涂层技术介绍 篇3
刀具涂层是通过化学或物理的方法在刀具表面形成某种薄膜,使切削刀具获得优良的综合切削性能,从而满足高速切削加工的要求;自20世纪70年代初硬质涂层刀具问世以来,化学气相沉积(CVD)技术和物理气相沉积(PVD)技术相继得到发展,为刀具性能的提高开创了历史的新篇章。涂层刀具与未涂层刀具相比,具有显著的优越性:它可大幅度提高切削刀具寿命;有效地提高切削加工效率;提高加工精度并明显提高被加工工件的表面质量;有效地减少刀具材料的消耗,降低加工成本;减少冷却液的使用,降低成本,利于环境保护。
二、刀具涂层的特点:
1.采用涂层技术可在不降低刀具强度的条件下,大幅度地提高刀具表面硬度,目前所能达到的硬度已接近100GPa。
2.随着涂层技术的飞速发展,薄膜的化学稳定性及高温抗氧化性更加突出,从而使高速切削加工成为可能。
3.润滑薄膜具有良好的固相润滑性能,可有效地改善加工质量,也适合于干式切削加工。
4.涂层技术作为刀具制造的最终工序,对刀具精度几乎没有影响,并可进行重复涂层工艺。
三、常用的涂层
1.氮化钛涂层:氮化钛(TiN)是一种通用型PVD涂层,可以提高刀具硬度并具有较高的氧化温度。该涂层用于高速钢切削刀具或成形工具可获得很不错的加工效果。
2.氮化铬涂层:CrN涂层良好的抗粘结性使其在容易产生积屑瘤的加工中成为首选涂层。涂覆了这种几乎无形的涂层后,高速钢刀具或硬质合金刀具和成形工具的加工性能将会大大改善。
3.金刚石涂层:CVD金刚石涂层可为非铁金属材料加工刀具提供最佳性能,是加工石墨、金属基复合材料 (MMC)、高硅铝合金及许多其它高磨蚀材料的理想涂层(注意:纯金刚石涂层刀具不能用于加工钢件,因为加工钢件时会产生大量切削热,并导致发生化学反应,使涂层与刀具之间的粘附层遭到破坏)。
4.氮碳化钛涂层:氮碳化钛(TiCN)涂层中添加的碳元素可提高刀具硬度并获得更好的表面润滑性,是高速钢刀具的理想涂层。
刀具的表面涂层技术 篇4
涂层技术的改进使得刀具涂层的方法不断进步且日趋复杂化和多样化;同时刀具涂层的种类也不断更新, 从单一的金属氮化物涂层到二元合金氮化物涂层, 再朝着多元 (层) 合金复合氮化物涂层发展。
作为刀具材料表面涂层技术之一的化学气相沉积 (C V D) 和物理气相沉积 (P V D) 工艺技术, 已在紧固件行业应用方面取得了十分理想的效果。螺纹切削 (滚制) 刀具中的个性化特点日益显现。
螺纹切削 (滚制) 刀具的特点
1. TiN系涂层
TiN系涂层刀具适合于中碳、低碳钢的铣削、攻螺纹等加工, 对易粘结在刀具前刃口上的螺母, 切削效果更明显, 切削温度为300℃左右。目前紧固件企业中T i N涂层的高速钢刀具的使用已占高速钢刀具的30%～40%。另外, 在冷作模具中的硬质合金冷镦模芯、冷挤压模套, TiN涂层技术应用已占到10%～30%, 其中PVD由于其工艺温度低, 不会影响模具基体的性能且工艺设计变化多样, 应用广泛。
2. CrN系涂层
CrN系涂层超硬涂层是最有希望替代TiN涂层的材料之一。该涂层硬度较低, 为1800H V0.2左右, 具有优异的耐磨性, 主要用于塑料模、冷镦冲头等模具。由于它是无钛涂层, 可以有效地切削钛、钛合金及铝合金紧固件。对于冷镦内六角、冷镦十字槽沉头螺钉, CrN系涂层沉积速率较高, 有利于大批量生产, 不易磨损和折断, 所以生产实践中具有实际意义。
3. (Ti, Al) N系涂层
向TiN涂层中添加Al形成 (Ti, Al) N系涂层, 具有优异的性能尤其是高温抗氧化性能, 逐渐成为TiN的更新产品。 (Ti, Al) N涂层作为一种新型材料, 硬度为2800H V0.2左右;抗氧化温度高达840℃;摩擦系数小, 与钢界面为0.30左右;附着力强、导热率低等特性。
目前, 从环保的角度来看, 制冷剂的使用量越少越好, 因此, 迫切需要干加工技术的快速发展。 (Ti, Al) N涂层由于具有良好的红硬性、抗氧化性以及比刀具基体和工件材料低得多的热传导系数, 成为干切削加工中最好的涂层刀具。例如, 在Y G20C硬质合金涂层工模具中应用最多的TiA l N三元涂层, 并可通过调整Al元素的成分比例来获得不同的膜层性能, 不小于M24的螺母冷镦模具顶棒、内孔冲头, 寿命可达到15万～20万件。
4. (Ti, Cr) N系涂层
(Ti, Cr) N系涂层是在TiN和CrN的基础上发展起来的多元涂层。Cr元素的加入使硬度提高到3200H V0.2左右, 而且有利于提高涂层的结合力, 对 (Ti, Cr) N涂层的抗氧化性也有好处, 在700℃时具有良好的抗氧化性, 是一种更有发展前景的新型涂层。
这种涂层工艺更适合于高速钢及高速钢模具, 在铣削和车削加工及螺纹加工中, 有自润滑功能, 实现微润滑和干切削, 切削速度40～600m/min, 应用空间巨大, 且提升了螺纹加工水平, 可有效减少或免除切削液带来的污染问题。
5. 多元 (层) 合金复合涂层
大多数多元氮化物涂层, 如TiN/TiC/TiN、TiN/Ti (C、N) 、TiN/ (Ti, Al) N涂层, 广泛应用于刀具和模具的耐磨涂层, 使用寿命提高了近5～10倍。TiN/TiC多元涂层和TiN/CrN多层涂层已证明是最佳的耐磨涂层。目前多层刀具复合涂层能发挥几种材料各自的优点, 大大提高了刀具的性能, 成为刀具膜系中较为完美的设计。
在T i N中加入TiC, 通过碳原子的固溶和析出, 可形成T i (C、N) 三元涂层, 与TiN的单一涂层相比, 这多元涂层具有良好的综合性能, 提高了抗氧化温度和耐磨性, 又有较低的摩擦系数。对9CrS i和W6M o5C r4V2钢M12～M22丝锥分别进行三元涂层试验, 通过合理地刃磨刃口攻螺母丝扣, 寿命分别达3万和10万件以上, 比未经涂层处理的丝锥分别提高了2～5倍。
工艺组合的多样化
涂层成分的多样化可以改善刀具氮化物涂层的综合性能, 利用不同金属元素反应涂层的各自性能优势, 实现综合性能指标的良好匹配。但由于成本较高, 涂层的另一发展趋势是工艺组合的多样化。考虑单一涂层已无法适应螺纹切削 (滚制) 加工中日趋复杂的工艺的工况和条件, 由单层技术涂层发展成多层, CVD和PVD的工艺组合等均已获得广泛的应用。如渗氮 (离子氮化) 和PVD的工艺组合等均已获得商业应用, 在SKH55钢内六角螺栓冲头采用该工艺寿命可达25万～30万件, M12外六角螺栓切边模寿命最高可达80万件。
结语
涂层刀具的性能及应用 篇5
关键词：TiN涂层,刀具,性能,应用
高性能的涂层刀具是普通金属切削刀具的升级替代产品，在数控车刀、铣刀、螺纹刀具及齿轮刀具中已逐步推广使用。与普通高速钢及硬质合合金刀具相比, 涂层刀具具有切削效率高、刀具寿命长、生产成本低等优点，被人们称为金属切削刀具的一次革命。常用涂层刀具是在普通高速钢及硬质合金刀具表面涂镀上一层TiN涂层，通过对TiN涂层刀具涂层材料的特点、涂层刀具的切削性能和影响涂层刀具性能的因素进行系统的分析，对了解涂层刀具性能及合理使用涂层刀具具有着一定的指导意义。
（一）涂层材料的性能
TiN涂层刀具涂层材料具有如下性能：
1. 硬度高：
厚度2～4微米的TiN涂层，硬度在HV3000以上，相当于HRC85左右，高于高速钢和硬质合金的硬度，具有较好的耐磨性能。
2. 化学稳定性好：
TiN涂层材料的抗蚀性能和抗氧化性能优良，在高温高压下也不易与被切削材料和周围介质发生化学反应。
3. 摩擦系数低：
TiN涂层具有干润滑和抗粘着磨损的作用，这在切削加工中可使切屑流出通畅，减小切削力和减少切削热，避免积屑瘤的形成，从而提高刀具的耐用度，降低被加工零件的表面粗糙度。
4. 导热性差：
TiN涂层的熔点为2950°左右，具有较高的抗热渗透能力，可保护高速钢等基体材料，使其免受切削热的影响。
5.
TiN涂层与高速钢基体间的内应力较小，结合强度高，甚至可以承受基体材料一定程度上的弹性变形。
（二）影响涂层刀具性能的因素
TiN材料的优良特性，决定了涂层高速钢刀具有良好的切削性能，涂层高速钢刀具作为一种新开发的产品，有其本身固有的的特性、机械和切削性能，为了充分地发挥涂层刀具的优越性，需对影响涂层刀具性能的因素加以分析。
1. 涂层质量的影响
(1)涂层的厚度涂层的厚度以2～4微米为好。涂层太厚，则与基体的结合力降低，易导致涂层剥落，如涂层太薄，则很快被磨损，起不到保护基体的作用。
(2)涂层与基体的结合状况通过观察涂层与基体结合界面的金相照片及扫描照片，可见界面处无空隙和杂质、组织致密、晶粒度细并呈球状结构，结合良好。另外，涂层的金相结构对刀具的品质也有一定的影响。
2. 使用条件的影响：
(1）工件材料的影响。
同样一把涂层刀具，当选用不同的工件，特别是硬度不同时，刀具的切削效果明显不同，据试验，用涂层齿轮滚刀加工硬度为HB170-220的18GrMnTi齿轮时，每次刃磨后的滚削长度为16.5米，是未涂层齿轮滚刀的2倍，同样切削用量条件下，当滚削调质45钢硬度为HB240-290时，每次刃磨的涂层刀具滚削长度为14.3米，是未涂层齿轮滚刀的3倍。
(2）切削参数的影响。
切削参数包括切削速度、进给量和切削深度，其中切削速度对涂层刀具的性能影响很大，一般情况下，涂层刀具切削参数的选择可依据以下原则：开始使用时，不改变切削用量，以后根据刀具耐用度和切削用量的变化关系，找到最适合的切削用量。
(3）机床刚性的影响。
高速切削对机床的刚性要求更高，试验表明，机床只要保持一定的刚性之上，对涂层刀具的性能影响很小，如果机床刚性不好，刀具工件夹紧不良，切削过程中的冲击和振动将会造成刀具产生非正常的崩刃，削弱涂层的性能发挥。
（三）使用涂层刀具的注意事项
涂层刀具如铣刀、齿轮滚刀、插齿刀的前刀面是反复重磨使用的，刃磨后，刀具后面的涂层仍可使刀具的寿命高于未涂层刀具，特别是刀齿后面磨损大于前刀面月牙洼磨损时。涂层刀具的刃磨无需特殊的手段，可沿用非涂层刀具的修磨方法，但必须注意以下二点：
(1)制定合理的磨钝标准，严格按标准在涂层刀具未出现严重磨损之前进行修磨，涂层刀具的磨钝标准为：0.2～0.3毫米左右, 可根据具体刀具使用情况决定。
(2)严格遵守涂层刀具的刃磨工艺规程，尽量采用湿磨工艺，避免因刃磨烧伤而降低基体与涂层的结合力，试验表明，当刀齿烧伤深度为0.03毫米时，刀具的耐用度将降低30%，而涂层刀具的耐用度将降低8%，另外，刀具基体本身品质好坏对涂层刀具使用性能也有一定影响，这里不作详细介绍。
参考文献
[1]洪惠良.金属切削原理与刀具[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2006.
刀具涂层 篇6
(一) 刀具磨损试验方案。
试验采用采用TiSiN涂层铣刀分别加工淬火温度为250℃、300℃、350℃, 淬火时间为60min的ADI材料, 标号分别为ADI-1、ADI-2、ADI-3。试验过程中, 为比较刀具材料干切削三组ADI材料的磨损情况, 选定切削用量为ap=8mm, ae=0.15mm, vc=63m/min, fz=0.045mm/z。采用86量制鲁字01000109号JC10读书显微镜随切削时间的变化观察刀片后刀面磨损量VB, 并记录数据。
(二) 刀具后刀面磨损试验结果分析。
从图1可以看出, 热处理工艺参数中等温淬火温度对切削刀具切削三种ADI材料随切削时间的变化的磨损曲线图, 各曲线陡峭程度不同。刀具在初级磨损阶段, 是由于刃磨后的新刀具, 其后刀面与加工表面间的实际接触面积很小, 压强很大, 而且新刃磨后的刀面上存在微观粗糙度不平, 使得刀具磨损较快, 但刀具磨损量较小。图1可以看出TiSiN刀具切削三组ADI材料刀具初级磨损量时间随时间的变化分别为:ADI-1, 6027s=0.047mm;ADI-2, 12594s=0.049mm;ADI-3, 9843s=0.045mm。从图1可以看出TiSiN刀具切削三组ADI材料在刀具初级磨损阶段斜率大致相同。刀具经过初期磨损后, 后刀面上被磨出一条狭窄的棱面, 压强减小, 刀具的磨损量缓慢增加, 进入正常磨损阶段, 在整个刀具切削加工阶段这一阶段时间最长。TiSiN刀具铣削ADI材料, 随着时间的增加, 刀具磨损量增加越快, 而且三种材料的磨损量由大到小为:ADI-1-ADI-3-ADI-2。当然工件的材料的硬度对刀具的磨损量的影响很大, 但不是起决定性的因素, 还与工件材料的其它力学性能有关。在等温淬火温度250℃～350℃范围内, 随着等温淬火温度的升高, 残余奥氏体的ω (C) 量逐渐增加。这是由于随着等温淬火温度的升高, 碳原子的扩散系数和扩散激活能增大, 因而有利于获得更均匀、含碳量更高的奥氏体。冲击韧性σb随着等温淬火温度的升高而降低, 抗拉强度和延伸率都随着等温淬火温度的升高而升高。
二、铣削ADI材料磨损机理的研究
刀具磨损经常是机械的、热的、化学的三种作用的综合结果, 可以产生磨料磨损、粘结磨损、扩散磨损和氧化磨损等。刀具破损是指在切削加工中, 刀具经常不经过正常磨损, 而在很短时间内突然损坏以致失效。主要破损的形式有烧刃、卷刃、崩刃、断裂、表层剥落等。
(一) 铣削ADI材料的磨损形态。
在铣削加工过程中, 铣刀的后刀面与工件的已加工表面接触, 相互摩擦, 后刀面磨损伴随着整个铣削过程, 而且是最经常发生的磨损形式, 后刀面磨损量的增大会使刀具丧失切削性能。以下为铣刀切削三组ADI材料刀具后刀面磨损的微观形态。采用日本日立公司生产的S-4700冷场发射扫描电镜对各切削刀片磨损区域后刀面形态进行放大拍照。图2为TiSiN铣刀具干式铣削三组ADI材料, 从图2 (a) 中可以看出在铣刀切削刃上磨出了负倒棱, 在加工过程中可以防止刀尖崩刃。图 (b) 、 (c) 、 (d) 中可以明显看到磨损呈带状, 磨损区边缘磨损比较明显, 铣削ADI-1材料刀具后刀面上不规则的圆形沟槽没有完全覆盖在整个刀面磨损区, 离刀尖一段距离分布比较密集, 平稳的磨粒磨损特征不明显, 刀尖处有明显的颗粒剥落。铣削ADI-2材料刀具后刀面的刀尖处明显的颗粒剥落, 磨损区边缘较宽, 在刀具后刀面靠近切削刃边缘处粘结物比较多。在交变应力、接触疲劳、热应力以及刀具表层结构等缺陷的作用下, 刀具材料的颗粒将被切屑带走, 会造成刀具SEM磨损, 在切削速度提高后, 刀具的粘结磨损会降低。铣削ADI-3材料, 刀具后刀面边界磨损呈锯齿状, 磨损边缘磨损不均匀, 底面的前刀面上和后刀面的刀尖上有轻微的剥落现象, 后刀面上有明显的不均匀分布的耕犁状沟槽分布。
(二) 铣削ADI材料的磨损机理。
干式铣削不同性能的ADI材料时, 会产生不同的刀具磨损形态和磨损机理。
在切削用量为ap=8mm, ae=0.15mm, vc=63m/min, fz=0.045mm/z时干式铣削ADI-1、ADI-2、ADI-3, 进一步分析Ti Si N涂层刀具的磨损机理, 采用EDAX PV9900型能谱分析仪对刀具磨损区进行分析。见图3TiSiN刀具切削ADI材料EDAX图谱。
从图3可以看出切削加工时, Ti Si N刀具切削热大量集中在负倒棱附近, 由于切削时的温度高, 当温度>800℃时, 刀具后刀面始终与具有较高化学活性的新鲜表面接触, 两摩擦间容易发生化学元素的相互扩散, 造成工件中的Fe及其它金属元素大量扩散进入刀具的后刀面, 刀具中的Ti、AL、Si扩散到ADI材料表面, 造成扩散磨损。随着扩散磨损的进行, 刀具表面的化学成分发生了变化, 切削接触区高温和高压的咬合将使刀具和被加工材料的成分结构发生了改变, 使刀具表层硬度变得脆弱, 从而加剧了刀具的磨损。铣削的温度越高, 扩散磨损的速率越快。O元素的存在是由于切削温度的升高, 空气中的氧便与刀具材料中的鈷及碳化钨等发生化学氧化作用, 产生了如:Co3O4、WO3、Co O等氧化物, 当氧化速度超过摩擦面发生的其它过程速度时, 刀具产生了氧化磨损。
在相同的切削条件下, 等温淬火温度对刀具的磨损影响。并通过工具显微镜、扫描电镜以及能谱分析仪的方法对涂层硬质合金刀具铣削ADI材料的磨损形态和磨损机理分析。得出以下结论:
Ti Si N刀具切削ADI材料, 切削刃上磨出了负倒棱, 加强了切削刃和刀尖的强度, 靠近刀尖的部分都有明显的颗粒剥落。铣削ADI-1材料刀具后刀面上不完全的覆盖着不规则的圆形沟槽, 铣削ADI-2材料时, 刀具后刀面上有明显的粘着物, 铣削ADI-3材料时, 刀具后刀面上有明显的不均匀分布的耕犁状沟槽。实验证明, Ti Si N涂层硬质合金刀具加工不同的等温淬
实验证明, Ti Si N涂层硬质合金刀具加工不同的等温淬火ADI材料, 都显示出淬火温度为250℃时, 刀具后刀面的磨损最大。在选用刀具时, 最好选择刀尖有磨出刀尖圆角和负倒棱的刀尖, 可以有效地防止的防止崩刃。Ti Si N刀具由于具有更高的表面硬度和耐热性能, 比较适合切削高硬度的ADI材料。
摘要：球墨铸铁经过等温淬火热处理后, 力学性能大大提高, 但是其切削加工性能随之变差。TiSiN涂层铣刀, 铣削ADI材料时的切削加工性能、刀具磨损和磨损机理对于扩大在实际生产中的应用具有重要意义。
关键词：ADI,TiSiN涂层铣刀,刀具磨损
参考文献
[1].周泽华, 于启勋.金属切屑原理[M].上海:上海科学技术出版社, 2001
[2].北京市《金属切削理论与实践》编委会.金属切削理论与实践[M].北京:北京出版社, 1980
刀具涂层 篇7
制造业的发展离不开切削刀具, 现代切削刀具已经成为提升制造业技术水平的关键因素之一。切削加工的要求日趋提高;高速、高精度、高效、智能和环保成为切削加工的追求目标;被加工材料的能级不断提高;高强和超高强度材料、高韧性、难切削等材料层出不穷;新形势下对切削加工提出的特殊要求。诸如加工硬度50HRC以上的硬加工、微润滑和无润滑的干切削不断涌现。总之, 切削加工中的个性化特点日见显现。其对刀具进行涂层是机械加工行业前进道路上的一大变革。它是在刀具韧性较高的基体上涂覆一层、二层乃至多层耐磨的难熔化合物, 从而使刀具的性能得到极大改善。经涂层的刀具可以提高加工效率、加工精度、延长寿命、降低成本, 因而其受到世界各国普遍关注。
2 我国刀具涂层技术的现状及存在的问题
西方工业发达国家使用的涂层刀具占可转位刀片的比例已由1978年的26%上升到2005年的90%。新型的数控机床所用的刀具中80%左右是涂层刀具。瑞典山特维克可乐满和美国肯纳金属公司的涂层刀片的比例已达85%以上;美国数控机床上使用的硬质合金涂层刀片的比例为80%;瑞典和德国车削用的涂层刀具都在70%以上。日本、俄罗斯涂层技术开发和应用也走在世界前列。我国涂层刀具起步晚, 但进步快。其涂层网点遍布全国。有不少城市都有自己的涂层中心, 并承接对外加工业务, 而且厂矿也不甘示弱。国内几家大的工具厂拥有涂膜机都在10台以上, 但多数应用在麻花钻等低端产品上。德国等工业发达国家的涂层公司纷纷在我国安营扎寨, 大搞涂层刀具对外加工。
我国从1970s初开始研究CVD涂层技术。由于该项技术专用性较强, 因此国内从事研究的单位并不多。1980s中期, 我国CVD刀具涂层技术的开发达到实用化水平。其工艺技术水平与当时的国际水平相当。但在随后的十多年里其发展较为缓慢 (与国外研究状况类似) 。1990s末期, 我国开始MT-CVD技术的研发工作。MT-CVD工艺及装备的研究开发预计可在2001年内基本完成。根据研究目标, 工艺技术及装备将达到当前国际先进水平。我国PCVD技术的研究始于1990s初。PCVD工艺技术主要用于模具涂层。目前其在切削刀具领域的应用还十分有限。总体而言, 国内CVD技术的总体发展水平与国际水平差距不大。待MT-CVD技术开发成功, 则我国在刀具CVD涂层领域的整体水平将可与国际先进水平基本保持同步。
我国PVD涂层技术的研发工作始于1980s初期。至1980s中期研制成功中小型空心阴极离子镀膜机, 并开发了高速钢刀具Ti N涂层工艺技术。在此期间, 由于对切削刀具涂层市场前景看好, 因此国内共有七家大型工具厂从国外引进了大型PVD涂层装备 (均以高速钢TIN涂层工艺为主) 。技术及装备的引进调动了国内PVD技术的开发热潮。许多科研单位和各大真空装备厂纷纷展开了大型离子镀膜机的研制工作, 并于1990s初开发出多种PVD涂层装备。但由于多数装备性能指标不高, 无法保证刀具涂层质量, 同时预期的市场效益未能实现, 因此大多数企业未对PVD刀具涂层技术作进一步深入研究, 进而导致近十年国内PVD刀具涂层技术的发展徘徊不前。尽管1990s末国内成功开发出硬质合金Ti N-Ti CN-Ti N多元复合涂层工艺技术并达到实用水平, CNX涂层技术的研发也有重大突破, 但与国际发展水平相比, 我国的刀具PVD涂层技术仍落后十年左右。目前国外刀具PVD涂层技术已发展到第四代, 而国内尚处于第二代水平, 且仍以单层Ti N涂层为主。
到目前为止, 虽然国内对硬质合金刀具Ti CN涂层的研究已取得突破, 但国内市场的涂层产品仍以Ti N涂层为主。分析其原因, 可归纳为以下几点:
(1) 前期集中引进对国内PVD技术后续发展的影响。
1980s中期国外PVD技术及装备的集中引进虽然使我国发展该项技术有了一个高起点, 同时也解决了高速钢刀具的涂层问题, 但由于引进装备的厂家都是国内的刀具生产骨干企业 (其刀具产品的国内市场占有率很高) , 这些先进涂层装备的引进在相当长一段时间内已可满足这些企业的生产要求, 因此对国产PVD技术和装备的需求不太强烈。这在一定程度上影响了国产PVD装备在刀具制造领域的应用与发展。另一方面, 1980s中期PVD技术还处于发展初期。随着该项技术的不断发展, 进入1990s后其新技术层出不穷。这些企业早期引进的技术亟待更新, 但昂贵的价格使企业很难再次引进新技术和新装备。因此国内也错失了发展提高PVD技术的最佳时期。
(2) 对新工艺的研发重视不够。
尽管1980s国内引进了当时最先进的PVD技术, 但当时PVD技术尚处于发展初期, 国内对其后续发展空间及发展速度无法充分估计。此外, 物理涂层技术是集电子物理、材料、真空控制技术于一体的新型技术。其在研究、生产、应用等方面对人员配置有较高要求, 而大部分引进PVD技术的企业偏重生产, 对开发人员及资金配置不足, 难以推动工艺技术的进一步自主开发, 则新工艺、新技术仍需再引进。而再引进的费用十分昂贵 (如balzers公司的装备从Ti N涂层工艺升级为Ti CN涂层工艺, 仅硬件改造费即需30万美元) 。因此其影响了国内涂层技术新工艺和装备的研发。
(3) 国产装备开发缺乏统一性、合理性及协作性。
1980s后期, 国内一些真空装备制造厂及科研单位对PVD刀具涂层市场过于乐观而纷纷加大各类PVD涂层装备的开发力度。但由于缺乏对切削工艺及刀具涂层工艺的深入了解, 与工具厂合作不够, 因此开发的涂层装备大多无法满足刀具涂层工艺的要求, 尤其是精密高速钢刀具涂层技术尚达不到批量生产水平。由于此类装备大多只能用于麻花钻的涂层, 而麻花钻涂层费用极低, 相应涂层装备的利润也很低, 因此到1990s以后, 大部分真空装备制造厂已把发展方向转向其它行业 (如装饰涂层等) 。
(4) 售后服务欠缺制约了国产涂层装备的推广应用。
迄今为止, 国内大部分涂层装备生产厂还不能提供完整的刀具涂层工艺技术 (包括前处理工艺、涂层工艺、涂后处理工艺、检测技术、涂层刀具应用技术等) 。这种技术不完整性给用户的生产带来许多技术问题。此外, 由于装备生产厂不能提供长期技术服务, 导致国产涂层装备难以保证长时期稳定、正常使用, 从而极大限制了PVD涂层装备的推广应用。
(5) 涂层质量不稳定制约了涂层技术的推广应用。
引进装备的高昂成本导致涂层价格居高不下。涂层费用甚至可超过刀具价格的50%。由于引进渠道不一, 装备选择依据不同, 导致装备工艺水平相差较大, 从而影响了涂层刀具的使用效果;由于国产涂层刀具质量不稳定, 涂层刀具检验标准不完备, 因此在应用领域内造成了涂层价格高、涂层质量不稳定且涂层后刀具性能改善不明显的不良印象, 进而严重影响了刀具涂层技术的推广应用和快速发展。
(6) 国内机械加工水平不高制约了涂层技术的快速发展。在1980s, 我国数控机床的应用还十分有限, 且机械加工仍处于较低水平。由于高速钢刀具的应用占全部刀具的80%以上, 硬质合金刀具仍以焊接刀具为主, 可转位刀片以车削类刀具为主 (一般多采用CVD涂层) , 整体硬质合金立铣刀、钻头、铰刀等应用较少, 因此其对PVD硬质合金刀具涂层的要求并不十分迫切, 这在一定程度上也影响了涂层技术的进一步发展。
随着我国汽车、航空、航天、重机等工业的发展以及数控机床的迅速普及, 我国机械加工技术正朝着高速加工、绿色制造的方向发展, 高速滚齿、高速铣削以及干式切削工艺的应用对刀具涂层技术提出了更高要求。以齿轮高速滚削加工为例, 先进的工艺需要采用滚刀Mo S2软涂层技术。与Ti N涂层相比, 其使用寿命可提高一倍以上。在高速铣削加工中, 硬质合金铣削类刀具多选用Ti NAl N、Ti Al CN或Ti NAl N涂层, 单一的Ti N涂层已不适合此类加工。市场的需求迫使国内必须加速PVD新技术的研究和开发。
3 依靠技术进步, 以促进我国刀具涂层技术的可持续发展
从1970年最先采用的CVDTi N/Ti C/Ti CN到1980年开始的PVD涂层技术, 现代涂层技术现在已经广泛应用到刀具、模具、零部件和装饰产品上。采用涂层技术可有效提高切削刀具使用寿命, 使刀具获得优良的综合机械性能, 从而大幅度提高机械加工效率。因此, 涂层技术与材料、切削加工工艺一起并称为切削刀具制造领域的三大关键技术。相对现在广泛应用的Ti C、Ti CN、Cr N、Ti Al N、Ti Al CN而言, 为满足现代机械加工对高效率、高精度、高可靠性的要求, 下一代的涂层技术将向高性能涂层技术发展。
目前应用最多的涂层物质是Ti C、Ti N、Ti CN和Al2O3。当今在硬质合金涂层刀具中应用最多的Ti Al N三元涂层, 并可以通过调整Al元素的成份比例来获得不同膜层性能。涂层材料由最初的Ti C和Ti N单层发展到现在的复合涂层。复合涂层及相关技术的出现, 使涂层既可以提高与基体的结合强度, 又具有多种材料的复合性能。近几年开发的Ti N/Nb N、Ti N/CNx等多元复合薄材料, 使涂层刀具寿命有很大的提高。涂层工艺组合的多样化带来了Ti Al N、Ti Al CN、Cr Si N等多元复合涂层, 使刀具获得高耐磨、低摩擦、热稳定好和抗氧化性能等优良的综合性能。
高硬度是早期涂层技术开发追求的主要目标.然而其并不是所有的材料都适合于硬涂层。诸如高强度铝合金、钛合金及某些贵重材料都不适合用硬涂层刀具加工, 而软涂层则较好地解决了上述材料的难加工问题。软涂层主要有Mo S2、WS2、Ta S2等。
CVD涂层近年来已经取得了重要的技术进展, 包括:
(1) 利用中温CVD (MT-CVD) 技术, 可在硬质合金刀片上沉积厚度达20μm的Ti CN和Al2O3多层厚涂层, 用于高磨蚀性工件的高速切削。此类涂层的厚度几乎是传统CVD涂层厚度的2倍, 从而提供了更好的耐磨性和更长的刀具寿命。
(2) 通过对CVD Al2O3成核过程更精确的控制, 可使涂层获得所希望的α或κ晶相。这样做的理由是因为在CVD所能沉积的几种Al2O3晶相中, α-Al2O3最稳定, 其耐高温性和耐磨性也最好。
经过高校和企业的多年研究, 用CVD工艺生产金刚石薄膜涂层在1994年成为现实。近年来, 金刚石薄膜涂层还获得了一些重要发展。多层纳米晶粒金刚石增强了涂层的断裂韧性, 亚微米晶粒的细颗粒结构使刀具切削刃表面更光滑, 加工出的工件表面光洁度更好。由于多层结构金刚石涂层的每一层都可起到屏障作用, 阻止裂纹在涂层中进一步扩散, 因此其抗裂性更好, 使涂层具有更高的强度, 并有助于改善涂层在切削刃上的保持性, 因为在切削难加工材料或进行断续切削时, 切削刃需要承受剧烈的机械冲击。
由于PVD工艺温度较低, 因此其能应用于高速钢等热敏感刀具材料。PVD工艺还扩大了可涂层刀具的范围。如今, PVD和CVD涂层工艺具有很好的互补性, 各自都有其重点刀具涂层应用领域。人们还常常采用CVD/PVD复合涂层工艺, 用CVD工艺沉积底层涂层 (可以是多层) , 而用PVD工艺沉积更光滑、更细致的顶层涂层 (也可以是多层) 。近年来, PVD涂层的开发热点主要集中在新的结构成分、纳米结构涂层和PVDAl2O3涂层。
近期美国学者开发出纳米涂层刀具。这种涂层刀具可采用多种涂层材料的不同组合, 以满足不同功能和性能要求, 设计合理的纳米涂层。其可使刀具材料具有优异的减摩抗磨功能和自润滑性能, 适用于高速干切削, 尤其适于在数控机床上使用。其具有一定代表性的是Al Ti N晶粒与无定型的Si3N4纳米组分构成的纳米混合膜。其硬度可达到45GPa, 而且膜层的稳定性和抗氧化性可达1000℃。
采用纳米涂层技术的关键因素在于产品的性能, 而不在于产品的尺度。因此, 不应将纳米涂层技术仅仅看作是一个尺寸范围, 更重要的是寻找可使涂层特性发生突变的临界点。这种特性变化可以显著改善涂层性能。诸如其能消除会成为刀具涂层失效机理的内在缺陷。而这些失效机理则会导致涂层开裂和刀具应力。
在涂层化学和涂层技术成为研究开发热点的同时, 改善涂层刀具性能的另一个关键因素是涂层前和涂层后的基体制备技术。
涂层技术中包含了许多不同的选项, 包括清洗技术 (涂层粘附力) 、表面制备 (切削刃的制备/钝化) 、涂层特性 (化学合成、涂层各层结构和涂层厚度) 和涂层后的抛光处理。提高刀具性能和改善工件表面质量的机遇直接来自于这些新的精巧技术。最近十年来涂层技术进步最大的领域并非是应用工艺, 而是对涂层刀片的后处理技术。在某些情况下, 它能使刀片加工性能提高2倍。诸如涂层表面平滑技术可以减少因软材料粘附到刀具上引起的粘结失效 (通常称为积屑瘤) 和增加涂层强度。通过增大涂层的压缩强度 (类似于喷丸处理的效果) , 可以抵消切削金属时产生的拉伸载荷, 从而延长刀具寿命。
切削刃精细化技术能改善涂层的均匀性和刀具切削刃的机械性能。通过对切削刃进行涂层前的预处理, 可以获得具有所需几何形状的高质量平滑切削刃。诸如涂前预处理可将难以涂层的死角处理为较易涂层的圆弧拐角。由于大部分刀片失效都始于切削刃, 因此通过对切削刃进行有针对性的专门处理以防止刀片失效, 能有效提高生产效率。
综前所述, 要使我国刀具表面涂层技术得到快速而有序的发展, 笔者认为应努力做好以下几方面工作:
(1) 加强项目的规划与管理。
工具行业管理部门应加强刀具表面涂层技术项目的规划与管理工作, 明确我国刀具表面涂层技术的短、中、长期发展目标, 确立有计划、不间断发展的方针, 并通过“官、产、学、研、商”的有机结合, 使项目既有政策支持又有资金保障。
(2) 建立统一的研究、开发、服务体系。
建立统一的研究、开发、服务体系。根据刀具表面涂层技术的发展趋势和国内外市场需求, 有系统地引进国际先进技术, 加强对引进技术的消化吸收及协作研究工作, 逐步增强自我开发能力, 形成专利技术, 最终实现满足国内市场需求和参与国际市场竞争的目的。
(3) 建立刀具涂层技术的行业标准。
建立涂层装备、涂层刀具的行业检验标准, 严格控制涂层刀具质量, 以确保涂层技术的大面积推广应用。
4 结束语
刀具涂层 篇8
1 刀具表面处理技术的发展现状
刀具表面处理技术主要有物理气相沉积 (PVD) 、化学气相沉积 (CVD) 、离子注入、渗氮、激光改性和电子束改性等。自60年代涂层刀具问世以来, 刀具涂层技术快速发展。涂层的种类越来越多, 同时, 涂层的化学组分由以前的单组分涂层向多组分涂层发展, 涂层的微观结构也从单层向多层复合纳米结构发展, 这就要求对涂层制备不断的更新才能达到相应的工艺要求。
在发达国家, 将涂层刀具应用于切削的比例越来越大, 约占80%～90%, 它已经成为现代刀具的标志。干式切削加工刀具必须具备下列条件:刀具基体材料具有较好的耐热性、耐磨性, 切屑和刀具之间的摩擦系数要尽可能小, 刀具形状保证排屑流畅, 易于散热, 高的强度和冲击韧性。涂层在干式加工中有几种功能:将刀具和切削材料隔离, 减少摩擦、隔热。其中Cr Ti AIN涂层有很好的耐热性能和抗高温性能, 它与Ti N, Ti CN相比, 由于添加了AI, 从而使刀具的抗氧化性能得到极大改善, 非常适用于高速加工和干加工。它的性能在高温连续切削时优于Ti C的四倍。
2 闭合场非平衡磁控溅射技术
磁控溅射镀膜技术作为物理气相沉积 (PVD) 刀具涂层制备的主要技术之一, 它是一种高溅射速率、低基片温度的镀膜技术。与真空蒸发和溶液电镀相比, 磁控溅射镀膜对环境友好, 同时节约能源。相对于蒸发和电弧技术, 磁控溅射镀膜技术沉积薄膜过程稳定、控制方便, 可以根据不同的需要设计靶材, 容易获得较大范围内的均一薄膜, 与多级直流溅射镀膜相比, 磁控溅射具有能够得到较好的结合力, 镀层的内应力较小等优势, 因此得到了广泛的应用。
溅射的原理是在充有氩气的低真空条件下, 采用辉光放电技术获得电子, 电子在电场的作用下加速飞向基体的过程中与氩原子发生碰撞, 电离出大量的氩离子和电子, 氩离子在电场的作用下加速轰击靶材, 溅射出大量的靶材原子和离子, 磁控溅射就是以磁场约束和延长电子的路径方向和运动, 提高氩气的离化率, 提高等离子体强度。
闭合非平衡磁控溅射就是将某一级磁场相对另一级性相反的磁场增强与减弱, 导致磁场的“非平衡”分布在保证靶面水平磁场分量有效的约束二次电子运动, 可以维持稳定的磁控溅射, 同时, 另一部分电子沿强磁极产生的垂直靶面的纵向磁场, 可以逃逸出靶面飞向镀膜区域, 这些飞离靶面的电子, 还会与中性离子发生碰撞, 进一步提高镀膜空间的离子体密度, 同时由于系统内相邻的靶间的磁力线是闭合的。封闭的磁力线分布可大大减少飞向气壁的离子损失, 传递强离子流到衬底, 并在衬底附近也保持一个厚的等离子体区。通过优化磁控靶材设计和对脉冲偏压的改变能够明显的改善衬底的预溅射清洗效率, 使涂层的结合力得到明显的提高。我们采用新型闭合场非平衡磁控溅射CFUMS UDP850 (如图1) , 它的离子电流密度和薄膜沉积速率较传统平面磁控溅射技术提高100倍以上, 其同时具有沉积温度低的特点, 基体的温度可以控制在100℃以下, 可以在聚合物材质工件表面镀膜;其独特的多路反应气氛控制能力、脉冲、射频溅射和多靶工作参数的独立控制能力, 可以方便的控制薄膜化学成分和组织结构, 采用其制备新型的多组分复合纳米涂层能够达到新型干式刀具的工作要求。
3 新型纳米复合刀具涂层在干式刀具上的应用
高速钢刀具基体为W6Mo5Cr4V2 (简称M2) , 为了满足刀具的使用性能要求, 涂层设计由三部分组成:金属Cr作底层, 保证涂层与基体附着良好;用Cr N构成过渡层, 以改善涂层的抗振性能;顶层为具有良好耐磨性和耐热性的Cr Al Ti N涂层。涂层制备用UDP850P4闭合场非平衡磁控溅射离子镀设备, 采用Cr、Al、和Ti三种金属靶, 即2个Cr靶, 1个Al靶和1个Ti靶, 沉积温度控制在400℃以下, 通过控制沉积工艺参数 (如N2流量、靶电流、基体偏压等) 的变化来实现涂层组分的变化, Cr Al Ti N涂层可显著提高高速钢刀具的切削性能, 减小刀具磨损, 延长刀具寿命。其中采用Cr Al Ti N的钻头削45钢30CrMnSiA钢时, 试验检测表明, 钻头平均寿命分别比未涂层钻头提高约17倍和18倍。
同时用Cr作为基体还可以加入Al, Mo, Ti, V和Y等多种元素来改变涂层的化学组成, 从而形成多层复合纳米涂层来调节涂层的硬度和摩擦系数, 试验表明, 这些复合纳米涂层比单独的金属氮化物在各种检测条件下, 具有更好的抗热冲击的性能。表1表示了不同添加金属下各种纳米复合涂层的物理性能, 它们的硬度都在3 000HV以上, 表面结合力>60N, 摩擦系数在0.6左右, 但是Cr Mo Ti Al N具有最小的摩擦系数只有0.35。
经过初步分析, 其独特的层状结构刀具与被切削材料之间形成高硬度氧化铝涂层、氧化钇涂层、氮化铝涂层和氮化钛涂层, 通过优化它们的晶格结构, 来降低涂层间内应力, 使之具有很高的硬度和耐磨性, 中部渐进的氮化铬涂层作为隔热层;通过抑制从切削区到刀片的热传导来降低热冲击;同时还可在外层镀上低摩擦系数的Mo S2等减少摩擦力及摩擦热, 可实现固体润滑, 减少粘结, 使刀具吸收热量, 从而承受更高的切削温度, 提高刀具使用寿命。
干式切削技术在我国不断推广与发展, 对刀具涂层的要求也在不断的提高, 针对不同的工作环境, 单一涂层材料难以满足干式切屑加工对涂层的要求, 刀具涂层也趋向于纳米层状结构和化学组分多元化等方向发展, 无疑, 这些薄膜技术的研究和应用要求更为先进的制备工艺, 在当前CFMS作为新一代的溅射镀膜制备技术, 具有极为广泛的应用前景。
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