典型的涂层特性
金属氮化物是使用电弧放电的硬质涂层的主流。因为基体具有导电性,通过对其施加负电压,等离子体可以在负偏压作用下形成硬质薄膜。薄膜的特性取决于所选的金属靶材,各自有其最佳用途。通常薄膜厚度约为3微米,具有一定的耐磨属性。
膜种 | TiN | TiCN | TiAlN | CrN | AlCrN | DLC |
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氮化钛 | 碳氮化钛 | 氮化钛铝 | 氮化铬 | 氮化铬铝 | 类金刚石 | |
颜色 | 金色 | 灰色~紫色 | 紫色 | 银色 | 黑灰色 | 黑色 |
膜厚(μm) | 2~4 | 2~4 | 2~4 | 2~4 | 2~4 | 0.1~20 |
维氏硬度(Hv25gf) | 1800~2200 | 2000~3000 | 2000~3000 | 1200~2200 | 2000~2500 | 15~70 (GPa) |
耐磨性 | 〇 | ◎高负荷滑动环境 | ◎高温切削环境 | ◎高负荷滑动环境 | ◎高温切削环境 | ◎滑动环境 |
耐热性(℃) | 600 | 500 | 800 | 800 | 900 | 450 |
处理温度(℃) | 400~480 | 400~480 | 400~480 | 400~480 | 400~480 | 150~300 |
应用示例 | 一般切削工具 通用模具 |
冲头/冲模 滑动件 |
高速切削工具 高温模具 |
机械部件·发动机部件 镀铬替代品 |
高速切削工具 高温模具 |
机械部件·发动机部件 切割工具 |
膜的特点 | 通用膜 | 低摩擦系数 高硬度 |
高温抗氧化性 | 耐磨性 耐热性 |
高温抗氧化性 | 低摩擦系数 高硬度 |
※ 通过不同的靶材种类和排列,还可以形成其他各种不同的膜。
涂层示例
硬质合金锯片【TiN,TiAlN】
涂层类型 | TiN,TiAlN |
工具名称 | 硬质合金锯片 |
被加工材料 | 钢(HRc17-22) |
高速钢滚刀φ100xL180【TiN,TiAlN】
涂层类型 | TiN,TiAlN |
工具名称 | 高速钢滚刀φ100xL180 |
用途 | 汽车变速箱齿轮的制造 |
材料加工条件 | 水溶性冷却液 |
压铸件【TiAlN】
涂层类型 | TiAlN |
工具名称 | 压铸销 |
压铸件名称 | 水龙头柄 |
高速钢钻头【TiN】
涂层类型 | TiN |
工具名称 | 高速钢钻头 |
被加工材料 | SCM435 t=20mm |
材料加工条件 | Speed-18.8m/min 行程-0.1mm/rev |
中心钻【TiN,TiCN,AlTiN】
涂层类型 | TiN,TiCN,AlTiN |
工具名称 | 中心钻 |
被加工材料 | S55C 淬火前 |