TiN涂層



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



化學氣相沉積法的溫度為900-1100℃，已**過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，適合對高速鋼絲錐，銑刀的涂層，物理氣相沉積法中較具代表性，較常用的是HCD離子電鍍工藝。



HCD離子電鍍工藝的基本過程是：把涂層材料鈦（Ti）放于高真空槽內的坩中，用電子射線讓它熔解并與氮氣反應，使之在已預熱且受負電壓作用下的刀具表面上生成細密。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



    TiN涂層的特點是： 

    提高表面硬度，提高耐磨性。 

    減小磨擦系數。 

    防粘結。 

    提高耐熱性。



    這些特點能完全達到本節較初所講的對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的熱傳導率，熱膨脹系數均接近于高速鋼，所以與高速鋼的粘附強度高。

    TiN涂層可大幅度減小摩擦系數，例如TiN涂層對鎳的磨擦系數僅為高速鋼對鎳的50%。



    2 適用范圍



    TiN涂層的絲錐兼備氮化處理和氧化處理兩者的優點，因此，對軟材料和硬材料均有很好的性能，適用范圍很寬，對一般的軋制結構鋼，易產生粘結的不銹鋼，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驗結果見圖14，其中，圖的上部分刃傾角絲錐不經任何表面處理和經氧化處理，TiN涂層三者加工析出硬化系不銹鋼SUS630的 情況，被切削材料易產生粘結，同時硬度高（45HRC），要求刀具有良好的抗粘結性和耐磨性，實驗結果表明，絲錐壽命經氧化處理的是不經氧化處理的3倍， 而TiN涂層的又是氧化處理的3倍

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