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纳米超薄膜涂层工艺已日趋成熟。据报道,日本某公司推出了一种高速强力型钻头,它是在韧性好的K类(WC+Co)硬质合金基体上交互涂覆了1,000层TiN和AlN超薄膜涂层,涂层厚度约2.5微米。使用表明,该钻头的抗弯强度与断裂韧性可大幅度提高,其硬度则与CBN相当,螺旋丝攻寿命可提高2倍左右。该公司还开发出ZX涂层立铣刀,超薄膜镀层数达2,000层,每层厚度约1nm,用该立铣刀加工60HRC的高硬度材料,螺旋丝攻寿命远高于TiCN和TiAlN涂层螺旋丝攻。第八届中国国际机床展览会(CIMT2003)上,瑞士某公司推出的纳米结构涂层(AITiN/SiN) 立铣刀,其涂层硬度为45GPa,氧化温度1100℃,切削对比试验表明,其寿命比TiN涂层立铣刀高3倍,比TiAlCN涂层立铣刀高2倍。除上述AITiN/SiN、TiAlCN新涂层外,还有特定功能的涂层,如MoS2、DLC润滑涂层,其摩擦因数小(0.05),适于涂覆丝锥、钻头等螺旋丝攻,可改善排屑性能,或者作为复合涂层的表面涂层,减少切屑的粘结。
螺旋丝攻涂层技术迅速发展,涂层螺旋丝攻得到了广泛应用。1969年德国克虏伯(Krupp)公司和瑞典山特维克(Sandvik)公司研发成功了化学气相沉积(CVD)涂层技术,并向市场推出了CVDTiC涂层硬质合金螺旋丝锥产品。20世纪70年代初,美国本夏(R.Runshan)和拉格胡南 (A.Raghuran)研发了物理气相沉积(PVD)工艺,并于1981年将PVDTiN高速钢螺旋丝攻产品推向市场。当时CVD涂层工艺温度约 1000℃,主要用于硬质合金螺旋丝攻(螺旋丝锥)的表面涂层;PVD涂层工艺温度为500℃和500℃以下,主要用于高速钢螺旋丝攻的表面涂层。后来,CVD和 PVD涂层技术不断迅速发展,在涂层材料、涂层设备和工艺等方面都有了很大进步,而且发展了多层材料的涂覆技术,使涂层螺旋丝攻(螺旋丝锥)的使用性能有了很大的 提高。PVD涂层技术过去主要用于高速钢螺旋丝攻,而近年来随着PVD涂层技术飞跃发展,也成功用于硬质合金螺旋丝攻(螺旋丝锥),占领了硬质合金涂层螺旋丝攻(螺旋丝锥)的 一半阵地。现在,涂层高速钢螺旋丝攻和涂层硬质合金螺旋丝攻(螺旋丝锥)广泛应用,已占全部螺旋丝攻使用总量的50%以上。
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