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木材切削原理与木工刀具(239)一一涂层技术!

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    2018-10-20 07:49
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2019-4-27 09:15:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    涂层技术是20世纪70年代初发展起来的材料表面改性技术。它是通过一定的方法,在刀具基体上涂覆一薄层(5-12pm)耐磨性高的难熔金属(或非金属)化合物,以提高刀具耐用度、耐蚀性和抗高温氧化性。
    涂层技术通常可分为化学气相沉积( Chemical Vapor Deposition,CvD),物理气相沉积( Physicsal Vapor Deposition,PvD)和等离子体增强化学气相沉积(PVCD)。
    20世纪70年代初,化学气相沉积技术开始应用于硬质合金可转位刀具的表面处理。CVD工艺所需金属源的制备相对容易,可实现TiN、TiC、Ti(C、N)、TiBN、TiB2、Al2O3等单层及多元多层复合涂层,涂层与基体结合强度较高,薄膜厚度达7-9μm。
    尽管CVD涂层有很好的耐磨性,但该技术过高的沉积温度(900-1200℃),远超过了许多工具钢的常规热处理温度。涂层之后还需要进行二次热处理,不仅引起基体的变形开裂,也使涂层的性能下降。因此,CVD涂层技术主要用在硬质合金基体上。然而,一些木工刀具,尤其是大廓形的成型铣刀,是由合金工具钢或高速钢制造,其制造复杂、价格昂贵,迫切需要延长其耐用度,所以采用物理气相沉积(PVD)技术。
      物理气相沉积技术出现于20世纪70年代末,其工艺温度可控制在500℃以下,因此常作为最终处理用于高速钢类刀具的涂层。国外已将PVD技术成功地应用于刀具表面强化上,国内多家金工刀具厂也先后引进或自行研制了工业型PvD设备进行刀具表面处理。但是PVD技术对形状复杂的刀具廓形不易获得均匀的涂层,涂层结合力有待进一步提高。
    为此,人们提出了等离子体增强化学气相沉积PCVD技术,该技术结合了CVD和PVD的优点,摈弃了两者的不足。PCVD制膜原理(以TN为例)是:在一定的压力、温度的真空炉内,通入适当比例的H2、N2、A2、TiC4工作气体,在高电压作用下,产生稀薄气体辉光放电,形成等离子体物理场。其中,高动能电子将激活镀层冷物质原子形成T、N2活性离子或自由基,在500℃左右温度下,在基材料表面形成硬质TN涂层 PCVD技术中,等离子体的引入和产生方法至关重要,现有的方法可分为:
    ①直流辉光放电PVCD技术;
    ②射频放电PCVD技术;
    ③微波放电PCVD技术;
    ④脉冲直流PVCD技术。
    其中,脉冲直流PCVD技术,热、电工艺参数独立控制,镀层涂敷均匀,过程灭弧能力强,工件不易烧损,易于实现工业化应用,是现今PCVD技术的主要发展方向。

    该用户从未签到

    发表于 2019-8-18 12:39:22 | 显示全部楼层
    学习了,谢谢楼主分享!非常感谢
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