PVD氮化钛涂层刀具切削性能的试验研究

采用电弧离子镀涂层工艺，制备了TiN涂层高速钢钻头和TiN涂层硬质合金铣刀，检测了TiN涂层的膜层性能，并进行了有TiN涂层和无涂层刀具的切削对比试验。结果表明，有TiN涂层的高速钢钻头使用寿命是无涂层钻头的5～7倍，有TiN涂层硬质合金铣刀的使用寿命是无涂层铣刀的3～11倍。

关于电弧离子镀Ti-N系涂层的若干技术问题

讨论了电弧离子镀Ti-N系涂层制备技术中的几个问题,分析了涂层各工艺参数的相互关系,提出了以镀膜温度为主控参数的工艺设计思路,探讨了耐磨抗蚀复合涂层的结构组成,并介绍了提高涂层刀具锋利度的气体离子刻蚀技术。

“渗氮/物理气相沉积”复合涂层研究的新进展

介绍了“渗氮/物理气相沉积(PVD)”复合涂层在涂层结构设计、工艺与性能、失效与强化机制等方面研究的最新进展。与单一涂层相比,“渗氮/PVD”复合涂层表现出更好的物理力学性能,明显提高了工模具的耐用性。渗氮层的引入不仅显著地提高了基材表面的承载能力和膜/基结合力,而且还提高了钢表面的疲劳强度、耐磨性能、热冲击及化学抗力,尤其是在承受高载荷情况下的失效抗力。经过十几年的研发,复合涂层已开始进入商业应用阶段,在高速钢切削刀具和各种精密工模具上有广阔的应用前景。

稀土Ce对电弧离子镀涂层颗粒和致密性的改善作用

电弧离子镀涂层的颗粒和致密度直接影响涂层的力学性能和表面质量。通过在阴极靶中引入约0.5%的稀土Ce,制得了TiN、Ti(Ce)N、(Ti,Cr)N、(Ti,Cr,Ce)N和CrN电弧离子镀层。SEM分析及研究表明:电弧离子镀涂层颗粒的形态除鹅卵状外,圆球形也很常见,炉灰夹杂也是一种涂层颗粒,它对涂层质量的影响更甚于液滴;在阴极靶和涂层中引入稀土Ce可显著减少液滴颗粒,提高涂层致密性。最后,还探讨了稀土元素改善离子镀涂层表面颗粒状况和提高涂层致密度的机理。

高结合力工模具TiN涂层的制备

本文分析了电弧离子镀TiN涂层各工艺参数的相互关系,提出了以镀膜温度为主控参数的工艺设计思路;探讨了TiN涂层膜/基结合强度与涂层组织结构的关系和制备高结合力涂层的技术方法。

渗氮/离子镀复合涂层的制备及其性能

介绍了"离子渗氮/离子镀"复合涂层的工艺合成方法,渗镀和涂层沉积在同一系统中原位连续完成。按该工艺制备的高速钢离子渗氮/离子镀复合涂层,结合力均达到HF1级,涂层划痕试验的临界载荷明显比传统的单一涂层高。用该工艺在高速钢钻头和铣刀上合成NL+TiN和NL+TiCrN复合涂层,其耐用度比相应的传统单一涂层刀具明显提高,显示了复合涂层的技术优势。

改善电弧离子镀涂层大颗粒的试验研究

电弧离子镀涂层的大颗粒使涂层表面粗糙度、孔隙率增加,直接影响涂层的力学性能和表面质量,着重介绍了在涂层中引入稀土元素和采用新型底层系统电弧靶对减少电弧离子镀大颗粒和提高涂层致密度的情况。

渗氮/离子镀复合涂层技术在65Mn钢切纸刀片上的应用

票据机切纸刀原来用进口高速钢薄板制造,使用寿命达不到要求,且加工难度大,价格高。后将刀片材料改为预淬火65Mn钢薄板,采用电弧离子镀的工艺方法在刀片表面低温沉积TiN复合涂层,使用寿命达到要求,降低了成本和加工难度,而且沉积涂层颜色均匀美观。