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          改進涂層讓車削刀片發揮更大效能

          更新時間: 2022-02-26 10:41:58   瀏覽:262  來源: web3.youzsep.cn

          刀片的損傷形式主要分為磨損和破損(崩刃)。涂層硬度高低和厚度直接影響刀片的耐磨性,其韌性則會影響刀片承受沖擊的耐破損性。切削時,刀片表面粘結物的形成和在持續加工時,被強制脫落也會造成磨損和破損。涂層材料在耐熱、耐化學物方面的穩定性越好、被切削材料的親和性越差的情況下,就越不易產生粘結和相應的損傷。涂層的導熱系數也很重要,它是涂層物質在加工時生成切削熱后的導出能力,導熱系數值低,熱導出能力則差,使熱難以傳入刀片,將熱傳給切屑隨之排出,可以減少刀片的熱磨損。




          在硬質合金等基體材料表面涂敷數微米硬質物質,可使切削刀具獲得基體材料的韌性,并兼備所涂硬質物質的高硬度。一般涂層厚度不超過刀片厚度的0.2%就可使刀片及刀具的切削性能發生很大的變化和提高。所以涂層刀片及其刀具的應用越來越廣。不同的情況下,通過沉積不同的涂層,可以提高各種條件下的切削效率,延長刀具壽命?,F在無涂層的刀片及刀具僅用于某些特殊防粘結的加工與非鐵金屬加工等情況,以及要求低成本的場合。

          涂層一般分化學氣相沉積CVD(Chemical Vapor Diposition)和物理氣相沉積PVD(Physical Vapor Diposition)兩種方法。CVD涂層生成的基本原理是在高溫(900-1100℃)爐中,送入含化合物的氣體,使它在被涂物體的表面產生化學反應,而在其表面沉積硬質物質的方法。PVD涂層的生成原理則是利用真空附著,通過離子鍍、濺射、離子混合等物理方法,在較低溫度(100-700℃)條件下,在被涂物體表面沉積硬質物質的方法。

          CVD涂層由于處理溫度高,故只能涂在耐高溫的基體材料上。CVD涂層與基體的結合力強,可形成較厚的涂層。通過更換原料氣體,還可以在同一處理爐中,連續涂敷多種物質。故能用于高速、大進給、大切深以及單位時間要求去除材料體積較大的情況下。一般情況下,車削用刀片主要用CVD方法沉積涂層,以提高其切削性能。由于它和基體材料的熱膨脹系數不同,易產生拉伸殘余應力。這對刀片的耐破損性耐疲勞性不利。

          再來看看PVD涂層的優點,其可在較低的溫度條件下進行涂敷,因此對基體耐熱性要求低,涂敷時刀刃強度韌性不降低,涂層較薄,涂層膜上產生壓縮殘余應力、耐破損性耐疲勞性也較好。按ISO國際標準,切鋼用的刀片材料標為P、不銹鋼為M、鑄鐵為K、有色金屬為N、耐熱鋼為S、高硬鋼為H。每種材料按其性能成分又分為01,10,20,30,40幾類。號碼越小則越硬,越大越韌。如切鋼用的刀片材料注為:P01,P10.....P40,其余類同。針對不同材料不同切削條件,應用與不同代號相當材料的刀片去加工。


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