模具技術
刀具涂層技術及材料的發展
發布日期:2014-09-17 14:40:35
刀具涂層技術在現代切削加工和刀具發展中起著十分重要作用，自問世以來發展非常迅速，尤其是近幾年取得了重大進展，化學涂層（CVD）仍然是可轉位刀片的主要涂層工藝，相繼開發了中溫CVD、厚膜三氧化二鋁、過渡層等新工藝，在基體材料改善的基礎上，使CVD涂層的耐磨性和韌性都得到了提高；而物理涂層（PVD）技術也取得了重大突破，在涂層設備的結構、工藝過程、自動控制等方面都取得了重大進展，開發了適應高速切削、干切削、硬切削的耐熱性更好的涂層，通過對涂層結構的創新，開發了納米、多層結構等大量新型涂層，大幅度提高了涂層硬度和韌性。
超硬材料是指金剛石和立方氮化硼（CBN），其硬度比其他刀具材料高出幾倍，金剛石是自然界中最硬的物質，CBN的硬度僅次于金剛石。近年來，超硬刀具材料發展迅速。
金剛石刀具材料分為5類：天然金剛石（ND）、人造聚晶金剛石復合片（PCD/CC）、金剛石薄膜涂層刀具（CD）、金剛石厚膜刀具（FCD）和人造聚晶金剛石（PCD）。ND的結晶各向異性，在進行刀磨的使用時必須選擇適宜的方向；人造金剛石各向同性，其硬度低于ND,但強度與韌性好于ND。
金剛石刀具能夠有效地加工非鐵金屬材料和非金屬材料。如銅、鎢等有色金屬及其合金，陶瓷、硬質合金，各種纖維和顆粒加強復合材料，塑料、橡膠、石墨、玻璃和木材等，但金剛石忌切鋼鐵和其他鐵族元素。
立方氮化硼（CBN）刀具材料具有極高的硬度和紅硬性，是高速精加工或半精加工淬火鋼、冷硬鑄鐵、高溫合金的理想刀具材料，由于CBN刀具加工高硬度零件時可以獲得良好的加工表面粗糙度，因此采用CBN刀具切削淬火鋼可以實現“以切代磨”。
在未來刀具材料發展中仍要提到高速鋼材料的發展，盡管高速鋼材料在全世界的銷售額正逐年減少，但高性能鈷高速鋼和粉末冶金高速鋼的使用量仍在不斷增加，這2種高性能高速鋼比普通高速鋼具有更好的耐磨性、紅硬性和使用的可靠性。隨著人們對切削加工效率追求的提高和觀念的轉變，這些高性能高速鋼刀具在航空領域被大量采用。如航空難加工材料，自動鉆鉚機上使用的鉆、擴、鉸、锪一體高精度復合刀具以及加工飛機零件復雜型面的各類復合刀具。
超硬材料是指金剛石和立方氮化硼（CBN），其硬度比其他刀具材料高出幾倍，金剛石是自然界中最硬的物質，CBN的硬度僅次于金剛石。近年來，超硬刀具材料發展迅速。
金剛石刀具材料分為5類：天然金剛石（ND）、人造聚晶金剛石復合片（PCD/CC）、金剛石薄膜涂層刀具（CD）、金剛石厚膜刀具（FCD）和人造聚晶金剛石（PCD）。ND的結晶各向異性，在進行刀磨的使用時必須選擇適宜的方向；人造金剛石各向同性，其硬度低于ND,但強度與韌性好于ND。
金剛石刀具能夠有效地加工非鐵金屬材料和非金屬材料。如銅、鎢等有色金屬及其合金，陶瓷、硬質合金，各種纖維和顆粒加強復合材料，塑料、橡膠、石墨、玻璃和木材等，但金剛石忌切鋼鐵和其他鐵族元素。
立方氮化硼（CBN）刀具材料具有極高的硬度和紅硬性，是高速精加工或半精加工淬火鋼、冷硬鑄鐵、高溫合金的理想刀具材料，由于CBN刀具加工高硬度零件時可以獲得良好的加工表面粗糙度，因此采用CBN刀具切削淬火鋼可以實現“以切代磨”。
在未來刀具材料發展中仍要提到高速鋼材料的發展，盡管高速鋼材料在全世界的銷售額正逐年減少，但高性能鈷高速鋼和粉末冶金高速鋼的使用量仍在不斷增加，這2種高性能高速鋼比普通高速鋼具有更好的耐磨性、紅硬性和使用的可靠性。隨著人們對切削加工效率追求的提高和觀念的轉變，這些高性能高速鋼刀具在航空領域被大量采用。如航空難加工材料，自動鉆鉚機上使用的鉆、擴、鉸、锪一體高精度復合刀具以及加工飛機零件復雜型面的各類復合刀具。
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