TiC（碳化鈦），TiN（氮化鈦）等堅(jiān)硬物質(zhì)的涂層方法大致有兩種，化學(xué)氣相沉積法（CVD法）和物理氣相沉積法（PVD法）。

化學(xué)氣相沉積法的溫度為900-1100℃，已超過(guò)了高速鋼的回火溫度，所以不能用于高速鋼的表面涂層。

    物理氣相沉積法溫度較低，在500℃以下，適合對(duì)高速鋼絲錐，銑刀的涂層，物理氣相沉積法中最具代表性，最常用的是HCD離子電鍍工藝。

HCD離子電鍍工藝的基本過(guò)程是：把涂層材料鈦（Ti）放于高真空槽內(nèi)的坩中，用電子射線讓它熔解并與氮?dú)夥磻?yīng)，使之在已預(yù)熱且受負(fù)電壓作用下的刀具表面上生成細(xì)密。牢固的氮化鈦（TiN）涂層，TiN涂層呈金黃色，與刀具母體的密著性很好。

    絲錐表面的TiN涂層厚度為1-3um 。

    1 特點(diǎn)

    TiN涂層的特點(diǎn)是： 
    提高表面硬度，提高耐磨性。 
    減小磨擦系數(shù)。 
    防粘結(jié)。 
    提高耐熱性。

    這些特點(diǎn)能完全達(dá)到本節(jié)最初所講的對(duì)刀具表面處理的目的，前面已述表面氮化處理也能提高刀具的表面硬度，但TiN被膜硬度更高，為2000HV，差不多是高速鋼母體硬度的三倍。

    和其他氮化物，碳化物相比，TiN的熱傳導(dǎo)率，熱膨脹系數(shù)均接近于高速鋼，所以與高速鋼的粘附強(qiáng)度高。
    TiN涂層可大幅度減小摩擦系數(shù)，例如TiN涂層對(duì)鎳的磨擦系數(shù)僅為高速鋼對(duì)鎳的50%。

    2 適用范圍

    TiN涂層的絲錐兼?zhèn)涞�化處理和氧化處理兩者的�?yōu)點(diǎn)，因此，對(duì)軟材料和硬材料均有很好的性能，適用范圍很寬，對(duì)一般的軋制結(jié)構(gòu)鋼，易產(chǎn)生粘結(jié)的不銹鋼，合金工具鋼等均有很好的切削效果。

    3 切削性能

    TiN涂層與絲錐壽命的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖14，其中，圖的上部分刃傾角絲錐不經(jīng)任何表面處理和經(jīng)氧化處理，TiN涂層三者加工析出硬化系不銹鋼SUS630的 情況，被切削材料易產(chǎn)生粘結(jié)，同時(shí)硬度高（45HRC），要求刀具有良好的抗粘結(jié)性和耐磨性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，絲錐壽命經(jīng)氧化處理的是不經(jīng)氧化處理的3倍， 而TiN涂層的又是氧化處理的3倍，圖的

中部是被切削材料為S45C鋼的情況，下部為經(jīng)氧化處理和TiN涂層的N型擠壓絲錐，加工SS400鋼的情況，同樣TiN涂層絲錐的壽命都約是氧化處理絲錐壽命的3倍。

刀具涂層：

TiN是一種通用型PVD涂層，可以進(jìn)步刀具硬度并具有較高的氧化溫度。

該涂層用于高速鋼切削刀具或成形工具可獲得很不錯(cuò)的加工效果。

（2）氮碳化鈦涂層（TiCN）

TiCN涂層中添加的碳元素可進(jìn)步刀具硬度并獲得更好的表面潤(rùn)滑性，是高速鋼刀具的理想涂層。

（3）氮鋁鈦或氮鈦鋁涂層（TiAlN/AlTiN）

TiAlN/AlTiN涂層中形成的氧化鋁層可以有效進(jìn)步刀具的高溫加工壽命。主要用于干式或半干式切削加工的硬質(zhì)合金刀具可選用該涂層。根據(jù)涂層中所含鋁和鈦的比例不同，AlTiN涂層可提供比TiAlN涂層更高的表面硬度，因此它是高速加工領(lǐng)域又一個(gè)可行的涂層選擇。

（4）氮化鉻涂層（CrN）

CrN涂層良好的抗粘結(jié)性使其在輕易產(chǎn)生積屑瘤的加工中成為涂層。涂覆了這種幾乎無(wú)形的涂層后，高速鋼刀具或硬質(zhì)合金刀具和成形工具的加工性能將會(huì)大大改善。

（5）金剛石涂層（Diamond）

CVD金剛石涂層可為非鐵金屬材料加工刀具提供性能，是加工石墨、金屬基復(fù)合材料（MMC）、高硅鋁合金及很多其它高磨蝕材料的理想涂層（留意：純金剛石涂層刀具不能用于加工鋼件，由于加工鋼件時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量切削熱，并導(dǎo)致發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使涂層與刀具之間的粘附層遭到破壞）。

適用于硬銑、攻絲和鉆削加工的涂層各不相同，分別有其特定的使用場(chǎng)合。此外，還可以采用多層涂層，此類涂層在表層與刀具基體之間還嵌進(jìn)了其它涂層，可以進(jìn)一步進(jìn)步刀具的使用壽命。

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