成果信息
涂層刀具是利用氣相沉積方法在高強度的硬質(zhì)合金或高速鋼(HSS)基體表面涂覆幾個微米的高硬度，高耐磨性的難熔金屬或非金屬化合物涂層而獲得的。涂層刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐熱耐氧化、摩擦系數(shù)小和熱導(dǎo)率低等特性，涂層材料作為化學(xué)屏障和熱屏障，減少了刀具與工件間的擴散和化學(xué)反應(yīng)，從而減少了月牙洼磨損，切削時可比未涂層刀具提高刀具壽命3～5倍以上，提高切削速度20%～70%，提高加工精度 0.5～1級，降低刀具消耗費用20%～50%。本項目利用磁控濺射工藝在高速鋼基體表層涂覆TiAlN和AlCrN硬質(zhì)涂層，使刀具材料的硬度、耐磨性、抗高溫氧化性能得到很大提高，其中AlCrN硬質(zhì)涂層的硬度可達34GPa，抗高溫氧化溫度高達1000℃，使用AlCrN涂覆的刀具材料的使用性能和壽命得到很大提高。另外，本項目還從事了以TiAlN和AlCrN為基礎(chǔ)的納米多層涂層的研究，把納米技術(shù)引進硬質(zhì)涂層的開發(fā)，某些涂層硬度高達40 GPa，抗高溫氧化溫度高達1200℃，使涂層性能得到進一步提高。)
背景介紹
隨著經(jīng)濟科技的快速發(fā)展，金屬切削加工的發(fā)展，提高了生產(chǎn)效率，改善人們的生活水平。刀具材料的研究是金屬切削加工中最為重要的環(huán)節(jié)。隨著各種難加工材料的出現(xiàn)，對刀具材料相應(yīng)的提出了更嚴格的要求，高硬度、高強度、強韌性、高耐磨性、高熱硬性以及良好的工藝性，這些性能已經(jīng)不能再簡單的滿足刀具的使用要求，涂層刀具、陶瓷刀具應(yīng)運而生。時代在不斷進步，涂層刀具的涂層材料，不同性能的陶瓷刀具等需要進一步的探索研究。)
應(yīng)用前景
刀具涂層在機械加工的工具中應(yīng)用很廣，特別是在金屬切削中占了主導(dǎo)地位。超硬涂層能改善材料的表面性能，減少工件的摩擦和磨損，有效的提高材料表面硬度、韌性、耐磨性和高溫穩(wěn)定性，大幅度提高涂層產(chǎn)品的使用壽命。它的發(fā)展適應(yīng)了現(xiàn)代制造業(yè)對金屬切削刀具的高技術(shù)要求，引起了刀具材料和性能的巨變，可被廣泛應(yīng)用于機械制造、汽車工業(yè)、紡織工業(yè)、地質(zhì)鉆探、模具工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣闊。)
主辦單位： 郴州市科學(xué)技術(shù)局
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