絕對受用（yòng）的刀具塗層技術大講堂
絕對受用的刀具塗層技術大講（jiǎng）堂
刀具塗（tú）層技術自從問世以來（lái），對刀具技術的改（gǎi）善（shàn）和加工技術起（qǐ）到了越來越重要（yào）的作用，已經成為現代刀具的標誌。塗層刀具是（shì）通過在韌性較好的硬質合金基（jī）體或高速鋼基體上，塗覆一薄層耐磨性高的難熔金屬化合物而獲得（dé）的，使刀具（jù）性能發生了巨大的變化。常用的塗層材料有TiC、TiN、Al2O3等，其中TiC的硬度比TiN高，抗磨損性能更好。對硬質合金，一般采用化學氣相沉（chén）積法（CVD），層積溫度為1000℃；而對（duì）高速鋼刀具，一般采用物理氣相沉積法（PVD），層積溫度在500℃左右。隨著塗層工藝的（de）日（rì）益（yì）成熟和不斷（duàn）發展，從開始的單一（yī）塗層，進入到開（kāi）發多元、多層、梯度、納米塗層的新階段。就目前PVD 技術的（de）發展狀況，塗層薄膜結（jié）構（gòu）大體可以分為單一塗層、複合塗層、梯度塗層、多層塗層（céng）、納米多層塗（tú）層、納米複合（hé）結構塗層。
繼美國公司於1957年首次合成立方（fāng）氮化硼之後（hòu），在高溫高（gāo）壓條件下將立方氮化硼聚（jù）合在硬質（zhì）合（hé）金上（shàng），得到了（le）複（fù）合結構的立方氮化硼（CBN）刀片。CBN刀具有聚晶燒結塊和複合刀片兩種，能在較高切削速度下加工淬硬（yìng）鋼及鑄鐵（tiě），以車代磨，並可高速切削部分（fèn）高（gāo）溫合金（jīn），加工精度高，表麵粗糙度相當低，而且立方氮化硼還適（shì）宜加工各種淬硬鋼、Ni基（jī）、Fe基及其他（tā）一些耐磨（mó）、耐蝕的熱噴塗（焊）件材料，釩鈦鑄鐵、冷（lěng）硬鑄鐵等（děng）耐磨類（lèi）鑄鐵，鈦合金材料等。
陶瓷刀具（jù）具有很高的硬度、耐磨性（xìng）能及良（liáng）好的高溫力學性能，與金屬的親和力小，不易與金屬產生粘結，並且化學穩定性好。因此，陶瓷刀具可以加工傳統刀具難以加工或根本不能加工的超硬（yìng）材料（liào）。陶瓷刀具有Al2O3基和Si3N4基（jī）兩大類，加（jiā）入各種碳化（huà）物、氮化物、硼化物和氧化物等可改善其性能，還可通過顆粒、晶（jīng）須、相變、微裂紋和幾種增韌機理的協（xié）同作用（yòng）提（tí）高其斷（duàn）裂韌性。
目前，國產的一些晶須增韌陶瓷、梯度功（gōng）能陶（táo）瓷等產品已達到國外同類刀片的性能，有的還優於國外。陶瓷刀具使用的主要原料氧化鋁、氧（yǎng）化矽等在（zài）地殼中含量豐富，對節省貴重金（jīn）屬也具有重要的意義。陶瓷刀具主要應用於難加工材料的（de）高速加工。國際（jì）上已經將陶瓷材料刀具視為進一步提高生產率（lǜ）的有（yǒu）希望的刀具之一。
在相對較軟的刀具基體上塗覆一層或多層硬度高、耐磨性好（hǎo）的金屬或非（fēi）金屬化（huà）合物薄膜（如TiAlN、TiC、TiN、Al2O3等（děng））而形成的塗層刀具，是切削刀具發展的一次革命。塗層刀具與未塗層（céng）刀（dāo）具相（xiàng）比，具有明顯的優（yōu）越性：顯著降低（dī）摩擦係數，改善刀具表麵的（de）摩擦學性能和排屑能力；顯著提高耐（nài）磨性和抗衝擊（jī）韌性，改善刀具的切削性能，提高加工效率和刀具壽命；提高刀具表麵抗氧化性能，使刀（dāo）具可（kě）以承受更高的切（qiē）削熱，有利於提高切（qiē）削速度及加工效率，並擴大了幹切削的應用範圍。在（zài）先進製造（zào）業中，80%以上的硬質（zhì）合金刀具及高性能高（gāo）速鋼刀具都采用了表麵塗層技術（shù），而CNC機（jī）床上所用的切削刀具90%以上是塗層刀具。