材料表面工程-硬质合金涂层

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1、硬质合金涂层,目录,定义 涂层工艺 涂层材料 涂层结构 基体 发展,定义：硬质合金涂层是在韧性好的硬质合金基体上涂覆耐磨性高的硬质涂层。 目的：使刀具能抵抗各种特定的耐磨机理 ，显著提高刀具的功能和刀具的使用寿命 ，并可大幅度提高刀具的加工效率。,定义及目的,涂层工艺,CVD技术主要用于硬质合金车削类刀具的表面涂层，涂层刀具适用于中到重型切削的高速粗加工。 PVD技术适用于硬质合金精密复杂刀具的涂层处理。,涂层工艺 物理气相沉积,工艺过程,涂层材料,汽化,原子，分子，离子,相互间反应,迁移,吸附 堆集 形核 长大,涂层,涂层工艺 真空电弧蒸镀法,真空电弧蒸镀法是使金属、合金或化合物在真空中电弧

2、蒸发、离子化、溅射并沉积在基体上的一种涂层方法。,涂层工艺 离子镀法,离子镀(IP)法是采用离子和具有能量的中性原子轰击溅射净化后的基体(沉积前)并在沉积过程中控制涂层成核和生长过程。,涂层工艺 溅射法,溅射法是在高真空充入适量的氩气，氩气发生电离，氩离子被阴极加速并轰击阴极靶表面，将靶材表面原子溅射出来沉积在基底表面上形成薄膜。,涂层材料,涂层结构,单层及多元涂层 多层涂层 梯度涂层,涂层结构,TiN-TiCN-TiN-Al2O3-TiN,多层涂层金相结构图,涂层基体,发展,(1)涂层工艺温度越来越低, 尽量减少了涂层过程中产生的应力集中。 (2)为满足不同的切削加工需求, 涂层成分更加复杂、更有针对性。 (3)复合涂层中各单一成分涂层的厚度越来越薄, 并逐步趋于纳米化。 (4)涂层硬质合金刀具将采用复合表面处理技术, 实现成分、组织结构的梯度过渡, 获得性能更好的涂层组织以及更高界面结合强度的产品。,谢谢！,