氮化鈦沉積層的優點,合金樣品實驗粒度計量顯微鏡
碳化鈦沉積層可減小刀具與工件接觸磨損,在相同切削條件
下沉積TiC層的硬質合金可以使切削力減小15--20%,切削溫度
大約降低65.6℃。碳化鈦層可以阻止硬質合金基體的粘結材料
向切屑里擴散,以及切屑中的鐵向粘結材料擴散,且大大減小刀
具與工件的粘附。所有這種沉積層刀片都具有良好的抗月牙磨損
性能,以及抗熱裂和具有較高的高溫強度。
這種沉積層不僅用于硬質合金機固式刀具,還可用于鐵、
銅、鋁及其合金的塑性變形工具及玻璃紆維、塑料工具。
但是碳化鈦沉積層在高載荷下會剝落,而且沉積工藝也較復
雜。此外,在沉積過程中刀具基體材料與氣相沉積反應物之間的
相互擴散會引起顯微松孔,在界面反應層中出現失碳現象,且難
于獲得均勻沉積層和不適用于含TiC的硬質合金, 因而發展了
TiN沉積層.這種沉積層對某砦硬質合金也能提高壽命多倍。
與碳化鈦沉積層比較,氮化鈦沉積層有以下優點。(1)粒度
細且無松孔;(2)界面層無失碳現象;(3)與沉積碳化鈦工藝比
較,沉積溫度低,工藝簡單;(4)導熱性好,不存在切屑粘結問
題;(5)適用的硬質合金牌號范圍較碳化鈦涂層的廣泛'(6)高
速切削時,刀具與切屑之間形成氧化鈦膜,使氮化鈦層具有更好
阻止刀具與切屑之間合金元素相互擴散性能,而且即使氮化鈦層
全部磨掉,也能保證刀具有優異的耐磨性能,因為氮化鈦還可部
分向刀具基體組織內部擴散。根據國外試驗,氮化鈦沉積層刀具
的切削速度比沒沉積層的高50%,而且加工質量良好。
在美國航空發動機制造中,廣泛使用沉積層刀片。據說,采
用碳化鈦沉積層刀片的生產率比沒沉積層刀片的高40%,刀具使
用壽命高30%,而且還能大大降低加工費。
工具鋼零件的CVD沉積技術較近獲得進展。在此以前,
這種沉積技術的應用停止不前,這是由于在化學反應的高溫下零
件發生歪曲和硬度降低,尺寸發生變化。現在逐漸采取把沉積層工
具鋼零件放在真空熱處理設備進行熱處理的措施,使其恢復原來
的硬度,顯微組織和零件尺寸。