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喷砂机工艺涂层处理

文章出处:作者:人气:发表时间:2018-06-22 16:27【

喷砂机VD 是通过气相物质的化学反应在基材表面沉积固态薄膜的一种工艺方法。CVD 技术发展较早,在上 世纪 60 年代已应用于硬质合金刀具的涂层处理,并且在硬质合金可转位刀具上得到了较为广泛的应用。在 CVD 工艺中,气相沉积所需要金属源的制备相对容易,可进行 TiBN、TiB2、TiN、TiC、TiCN、 、Al2O3 等单层及多元多层复合涂层,其涂层与基体结合强度较高,薄膜的厚度达 7~9μ m,CVD 涂层具有较好的 耐磨性。据统计,美国在八十年代中后期有 85%的硬质合金工具采用了涂层处理,其中 CVD 涂层占 99%; 在九十年代的中期,CVD 涂层硬质合金刀具仍占到了 80%以上。CVD 涂层技术拥有许多的优点:1.涂层源 的制备比较容易。2.镀膜的均匀性比较好。3.成膜粒子的能量非常低,因此镀膜的内应力很低。4.能够得到 比较厚的镀膜。5.镀膜的耐磨性非常好。但是 CVD 涂层技术也有一些缺陷:
喷砂机工艺的处理温度较高,刀具 材料抗弯强度会产生下降。2.CVD 涂层技术排放的废气可造成严重的环境污染。因此,从九十年代中期以 来,高温 CVD 涂层技术的发展、应用受到了制约。八十年代末期,Kruup Widia 研发的低温化学气相沉积 技术(PCVD)已经可以实现应用,该技术的工艺处理温度已下降至 450℃至 650℃,能够有效的抑制η 相 产生,能够进行 TiN、TiCN、TiC 等金属涂层,应用于螺纹刀具、铣刀、钻头等,但是 PCVD 技术在刀具 涂层领域内的应用目前仍然不是十分广泛。 引起 CVD 涂层技术出现实质性突破的是 80 年代末期产生的 MT—CVD 技术(中温化学气相沉积技术) , 该技术的机理与高温 CVD 涂层技术是相同的,但它的涂覆温度仅为 700℃到 900℃,而且正向着更低的温 度和更高的真空度方向发展。MT—CVD 涂层技术突出的优点有沉积的速度快、涂层的厚度均匀、涂层的 附着力较强、内部的残余应力较小。但 MT—CVD 涂层技术的首要缺点是产生严重的环境污染问题,其次, 它的涂层内部产生拉应力,容易产生裂纹。新型的 MT-CVD 技术是将含 C、N 的有机物乙腈(CH3CN)为 主要的反应气体混合 TiCL4、H2、N2 在 700℃到 900℃温度下产生分解、发生化学反应,产生 TiCN 的一 种新的方法,该方法得到的涂层为致密纤维状结晶形态,涂层的厚度可达到 8-10μ m。该涂层结构为为致 密纤维状结晶, 因此拥有很高的耐磨损性, 很高的抗热震性和韧性。 再通过高温化学气相沉积技术 (HT-CVD 技术)在表层镀层上沉积 Al2O3 和 TiN 等抗氧化性能好、高温性能好、与加工材料的亲和力较小的材料。 高温化学气相沉积技术适用于高速度、高温度、大负荷的干式切削条件,刀具的寿命比一般的涂层刀片延 长了一倍。 我国 CVD 涂层技术的研究开始于七十年代初, 由于该项技术的专用性强, 并于八十年代中期达到实用化, 并与国际 喷砂机CVD 工艺技术水平相当;随后十多年里国内和国外的发展类似,比较缓慢;我国 PCVD 技术的 研究开始于九十年代初,该技术目前主要用于模具涂层,在刀具领域内的应用,还不是十分广泛。从总体 上讲,我国的 CVD 技术与国际先进水平保持同步。

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