刀具涂层技术用碳化钨圆刀片的研制

自1960年代以来，CVD技术已广泛用于切削刀具的硬质合金刀的表面处理。由于用于CVD的金属源相对容易制备，因此可以实现单层和多层复合涂层，例如tic，TiCN，tibn，TiB2，A23。涂层与基材之间的结合强度高，薄膜厚度可达7〜9um。因此，到1980年代中期和后期，美国已涂成85％的圆形硬质合金刀具，其中CVD涂层占99％。到1990年代中期，超过80％的涂层硬质合金刀具是VD涂层。

尽管CVD涂层具有良好的耐磨性，但CVD工艺也具有其固有的缺陷：

首先，加工温度高，容易降低材料的弯曲强度。

其次，薄膜处于拉应力状态，使用碳化钨圆刀片作切削工具时容易引起微裂纹。

第三，CD工艺排放的废气和废液会造成严重的环境污染，这与目前大力提倡的绿色制造理念相矛盾。

自1990年代中期以来，高温CVD技术的发展和应用受到了一定程度的限制。1980年代后期，克虏伯公司开发了低温化学气相沉积（PCVD）技术。威迪亚达到了实用水平。其加工温度已降低到450〜650 ℃，e有效地抑制了n相的产生。可用于螺纹切削刀具，铣刀和模具的锡，TiCN，tic等涂层，PCVD工艺在刀具涂层领域并未得到广泛应用。在1990年代中期，中温化学气相沉积（MT CVD）新技术的出现彻底改变了CVD技术。 MT CVD技术是一种以含C / N的乙腈（CH3CN）为主要反应气体，以TiCl4，H2和N2在700〜900分解的新工艺。℃，并通过化学反应生成TiCN。通过MT CVD可获得厚度为8〜10um的致密的纤维状晶体涂层。涂层结构具有很高的耐磨性，耐热冲击性和韧性，并且可以通过高温化学气相沉积（HT CVD）沉积在叶片表面，例如Al 2O 3，锡和其他具有良好的高温抗氧化性，与金属的亲和性良好的材料。加工材料和良好的自润滑性能。

目前，CVD（包括MT CVD）技术主要用于切削工具的碳化钨圆形刀片的​​表面涂层。涂层刀具适用于高速粗加工和中型和重型切削的半精加工。 A-a203涂层也可以通过CVD技术实现，这目前很难通过PVD技术实现，因此CVD涂层技术在干式切割中仍然发挥着重要作用。最常用的涂层：锡，其颜色为金黄色，适用于加工低合金钢和不锈钢； TiCN（碳化钛氮化物），涂层颜色为灰色，硬度高于锡，耐磨性更好，进给速度和切削速度分别比TN高40％和60％；田，涂层为灰色或黑色，主要涂在硬质合金刀具表面上，用作切削刀具的基材。