氮化钛沉积层的优点,合金样品实验粒度计量显微镜
碳化钛沉积层可减小刀具与工件接触磨损,在相同切削条件
下沉积TiC层的硬质合金可以使切削力减小15--20%,切削温度
大约降低65.6℃。碳化钛层可以阻止硬质合金基体的粘结材料
向切屑里扩散,以及切屑中的铁向粘结材料扩散,且大大减小刀
具与工件的粘附。所有这种沉积层刀片都具有良好的抗月牙磨损
性能,以及抗热裂和具有较高的高温强度。
这种沉积层不仅用于硬质合金机固式刀具,还可用于铁、
铜、铝及其合金的塑性变形工具及玻璃纡维、塑料工具。
但是碳化钛沉积层在高载荷下会剥落,而且沉积工艺也较复
杂。此外,在沉积过程中刀具基体材料与气相沉积反应物之间的
相互扩散会引起显微松孔,在界面反应层中出现失碳现象,且难
于获得均匀沉积层和不适用于含TiC的硬质合金, 因而发展了
TiN沉积层.这种沉积层对某砦硬质合金也能提高寿命多倍。
与碳化钛沉积层比较,氮化钛沉积层有以下优点。(1)粒度
细且无松孔;(2)界面层无失碳现象;(3)与沉积碳化钛工艺比
较,沉积温度低,工艺简单;(4)导热性好,不存在切屑粘结问
题;(5)适用的硬质合金牌号范围较碳化钛涂层的广泛'(6)高
速切削时,刀具与切屑之间形成氧化钛膜,使氮化钛层具有更好
阻止刀具与切屑之间合金元素相互扩散性能,而且即使氮化钛层
全部磨掉,也能保证刀具有优异的耐磨性能,因为氮化钛还可部
分向刀具基体组织内部扩散。根据国外试验,氮化钛沉积层刀具
的切削速度比没沉积层的高50%,而且加工质量良好。
在美国航空发动机制造中,广泛使用沉积层刀片。据说,采
用碳化钛沉积层刀片的生产率比没沉积层刀片的高40%,刀具使
用寿命高30%,而且还能大大降低加工费。
工具钢零件的CVD沉积技术较近获得进展。在此以前,
这种沉积技术的应用停止不前,这是由于在化学反应的高温下零
件发生歪曲和硬度降低,尺寸发生变化。现在逐渐采取把沉积层工
具钢零件放在真空热处理设备进行热处理的措施,使其恢复原来
的硬度,显微组织和零件尺寸。