刀具表麵塗層材料是什麽？

1、金剛石、類金剛石（DLC）塗層

金剛石塗層是（shì）新型刀具塗層材料之一。它利用低壓（yā）化學氣相沉積技術（shù）在硬質合金基（jī）體上生長出一層由（yóu）多晶組成的（de）金剛石膜，用（yòng）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，刀具壽命是普通硬質合金刀具的50～100倍。金剛石（shí）塗層采用了許多金（jīn）剛石合成技術，最普通的是熱絲法、微波等離子法（fǎ）和DC等離子噴射（shè）法。通過改進（jìn）塗（tú）層方（fāng）法和塗層（céng）的粘結，已生產（chǎn）出金剛（gāng）石（shí）塗層刀具，並（bìng）在工業上得到了應（yīng）用。鈦浩機械是以回轉頂（dǐng）針、絲杠絲杆、機床主軸、軸加工、數控（kòng）車床加工、刀柄刀杆、夾頭接杆（gǎn）為公司的主打產品，專業品（pǐn）質保障！因為專業，所以卓越！

近年來，美國、日本（běn）和瑞典等（děng）國家都已相繼推出了金剛石塗層的絲錐、鉸刀（dāo）、銑刀以及用（yòng）於（yú）加工印刷線路（lù）板上的小（xiǎo）孔金剛石塗層硬質合金鑽頭及各種可轉位刀（dāo）片，如瑞典Sandvik公司的CD1810和美國Kennametal公司的KCD25等牌號產品。美國Turchan公司開（kāi）發的一種激光（guāng）等離子體沉積金剛石的新工藝，用此法沉積金（jīn）剛石，由於等離子場包圍整（zhěng）個刀具，刀具上（shàng）的塗層均勻，其沉積速度比常（cháng）規CVD法快1000倍。此法所成的金剛石塗層與基體之間產生真正的冶金結合，塗層強度高，可防止塗層脫落、龜裂和裂紋等缺陷。

類金剛石塗層在對某些材料(Al、Ti及其複合材料)的機械加工方麵（miàn）具有明顯優勢。通過（guò）低壓氣相沉積（jī）的類金剛石塗層，其微觀結（jié）構與天然金剛石相比（bǐ）仍（réng）有較大差異。九（jiǔ）十年代，常采用激活氫存在下的低壓氣相沉積DLC，塗層中含有大量（liàng）氫。含氫過多將降低塗（tú）層的結合（hé）力和硬度，增大內應力。DLC中的氫在較高的溫度下會慢慢釋放出來，引起塗層工作不穩定（dìng）。不含氫的DLC硬度比（bǐ）含氫的DLC高，具有組織均（jun1）勻、可大（dà）麵積沉積、成本低、表麵平整等優點，已（yǐ）成為近年來DLC塗層研究的熱點。

鈦浩機械是（shì）以回（huí）轉（zhuǎn）頂尖、絲（sī）杠、機床主軸、軸加（jiā）工、高精刀柄、刀杆、彈（dàn）性夾頭、非標件加工、機床接杆為公司的主打產品美國科學家A.A.Voevodin提（tí）出沉積超硬DLC塗層的結（jié）構設計為Ti-TiC-DLC梯度轉變塗層，使硬度由較軟的鋼基（jī）體（tǐ）逐漸提（tí）高（gāo）到表層超硬的DLC塗層（céng）。這類複合塗層既保持了高硬度和低摩（mó）擦係數，又降低了脆性，提高了承載力、結合力及磨損抗力。日（rì）本住友公司（sī）推出了在硬質合金刀片上塗覆金剛石DLC的DL1000塗層，用於切削鋁合金和非鐵金（jīn）屬，抗粘結，能（néng）有效降低已加工表麵的（de）粗糙度。

經過多年的研究（jiū）表明：由於類金（jīn）剛石塗層的內應力高、熱穩定性差及與（yǔ）黑（hēi）色金屬間的觸媒效應使SP3結構向SP2轉變等缺點，決定了它（tā）目前隻能應用（yòng）於加工有（yǒu）色金屬，因而限製（zhì）了它在（zài）機加工方（fāng）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（shí）墨塗層（céng）)硬度也可達到20～40GPa，卻不存在與（yǔ）黑色金屬起觸媒效應的問題，其摩擦係數很低又有很好的抗（kàng）濕性，切削時可以（yǐ）用冷卻劑也可用於幹切削（xuē），其（qí）壽（shòu）命比無塗層刀（dāo）有成倍的提高（gāo），可以（yǐ）加工鋼鐵材料，因而引起了塗（tú）層公司、刀具廠家的極大興趣。假以時日，這種新型的類金剛石塗層將會在切削領域得（dé）到廣泛（fàn）的應用。

2、立方氮（dàn）化硼(CBN)塗層（céng）

CBN是繼人工合成金剛石之後出現的另（lìng）一種超（chāo）硬（yìng）材料，它除了具有許（xǔ）多與金（jīn）剛石類似的優（yōu）異物理、化學特性（如（rú）超高硬度，僅次於金剛石（shí），高耐（nài）磨性，低摩擦係數，低熱膨脹係數等）外，同時還具有一些優於金剛石的特性。鈦浩機械是以（yǐ）回轉頂尖、絲杠、機床（chuáng）主軸、軸加工、高精刀柄、刀杆、彈性夾頭、非標件加工、機（jī）床接杆為公司的主打產品。CBN對於鐵、鋼和氧化環境具有（yǒu）化學惰（duò）性，在氧化時形（xíng）成一薄（báo）層氧化硼（péng），此氧化物為塗層提供了化學穩定性，因此它在（zài）加工硬的鐵材、灰鑄鐵時耐熱（rè）性也極為優良，在相當高的切削溫度下也能切削耐熱（rè）鋼、淬火鋼、鈦合金（jīn）等，並能切削高硬度的（de）冷硬軋輥、滲碳（tàn）淬火材料以及對刀具磨損非常嚴重的矽鋁合金等難加工材料。

自1987年Inagawa等成功地（dì）製備了出純的CBN塗層以來，在國際上掀起了CBN硬質塗層的研究熱潮。低壓（yā）氣相（xiàng）合成CBN塗層的方法主要有CVD和PVD法。CVD包括化學輸運PCVD，熱絲輔助（zhù）加熱PCVD，ECR－CVD等；PVD則有反應離子束（shù）鍍、活性反應蒸鍍、激光蒸鍍離子束輔助沉積法等。研究結（jié）果表明：在合成CBN相、對硬（yìng）質合金基體的良好粘結和合適的硬度等方麵已取得了進展，目前沉積在硬（yìng）質合金上的立方氮化硼最大僅為0。2～0。5μm，若想達到商品化，則（zé）必須采用可靠的技術來沉積高純的經濟的CBN塗層，其厚度應在3～5μm，並在實際金屬切削加工中證實其效果。

3、CNx塗層

二十世代八十年代，美國科學家Liu和Cohen設計了類似β-Si3N4新型化合物β-C3N4，采用固體物理和量子化學理論，計算出它的硬度可能達到金剛（gāng）石（shí），這引起了世界各國科學家的關（guān）注。合成（chéng）氮化碳成為世界材（cái）料科（kē）學領域的熱門課題。日本Okayama大學的FFujimoto采用（yòng）電子束蒸發離子束輔助沉積法獲得的氮化碳塗層達到63。7Gpa。武漢（hàn）大學合成的氮化碳硬度（dù）分別達到50GPa，並沉積到高速（sù）鋼麻花鑽上，獲得非常好的鑽孔性能。合成（chéng）氮化碳的主要方法有真流和射（shè）頻反應濺射法、激光蒸發（fā）和離子束輔助沉積法ECR－CVD法、雙離子束沉積法等。