我國(guó)研制新型涂層刀具超過(guò)同行業(yè)國(guó)際水平

【中鎢在線新聞網(wǎng)-鎢新聞】

i-Al-X-N新型涂層技術(shù)是利用氣相沉積方法在高強(qiáng)度工具基體表面涂覆幾微米高硬度、高耐磨性難熔Ti-Al-X-N涂層，從而達(dá)到減少刀具磨損，延長(zhǎng)壽命，提高切削速度的目的。它是高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備國(guó)家重大專項(xiàng)課題取得的重要成果。

涂層刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐熱耐氧化、摩擦系數(shù)小和熱導(dǎo)率低等特性。原因是涂層材料作為化學(xué)屏障和熱屏障，減少了刀具與工件間的擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)，從而減少了磨損，使得刀具壽命提高3～10倍以上，切削速度提高20%～100%。可以說(shuō)，薄薄一層涂料承載著刀具的核心技術(shù)。

i-Al-X-N涂層的抗氧化性能和硬度都較Ti-Al-N涂層高，但其切削性能和Ti-Al-N相比并無(wú)顯著提升。將新涂層從基體上剝離下來(lái)研磨成粉末進(jìn)行差示掃描量熱儀分析，分析涂層在高溫下的相結(jié)構(gòu)演變、調(diào)幅分解過(guò)程，最終制備出了優(yōu)化納米復(fù)合多層結(jié)構(gòu)涂層nc-TiAlN/Si3N4。

據(jù)了解，Ti-Al-X-N新型涂層技術(shù)已獲得9項(xiàng)專利且全部為發(fā)明專利。PVD涂層產(chǎn)品硬度高于40GPa，達(dá)到超硬效應(yīng)。在1100℃下空氣氣氛中氧化10小時(shí)后，涂層仍未完全氧化。在1100℃回火后，涂層的硬度仍能維持40GPa以上，與基體的結(jié)合強(qiáng)度超過(guò)90N。同期自主開發(fā)的CVD涂層α-Al2O3厚度達(dá)10微米，涂層結(jié)合力超過(guò)80N，加工鑄鐵切削速度可達(dá)500米。產(chǎn)品經(jīng)用戶使用對(duì)比，在模具加工行業(yè)已達(dá)到或超過(guò)了國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。

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