武汉刀具涂层

温控涂层
航天器在太空的热环境十分恶劣，背阳面温度可达-100°C，向阳面可达+120°C左右。为**航天员的生命安全和仪器设备的正常运转，在航天器表面涂敷温控涂层可以平衡与空间的热交换，维持舱内的正常温度。已经获得应用的温控涂层有有机硅、硅酸钾氧化锆和氧化铝涂层。
火箭发动机涂层
液体火箭发动机一般采用再生冷却，不需要涂层保护，但有时为了增加温降，在燃烧室内壁喷涂氧化铝或氧化锆隔热涂层。姿态控制火箭发动机多使用铌、钼等难熔合金，必须有防氧化涂层的保护才能工作。“阿波罗”号飞船指挥舱和登月舱的姿态控制火箭采用涂有二硫化钼涂层的小型钼合金发动机。

依据美国F.N.LONGO对热喷涂涂层的分类方法,涂层按功能可分为:
1、耐磨损涂层
包括抗粘着磨损、表面疲劳磨损涂层和耐冲蚀涂层。其中有些情况还有抗低温(<538℃)磨损和抗高温(538～843℃)磨损涂层之分。
2、耐热抗氧化涂层
该种涂层包括高温过程(其中有氧化气氛、腐蚀性气体、**843℃的冲蚀及热障)和熔融金属过程(其中有熔融锌、熔融铝、熔融铁和钢、熔融铜)所应用的涂层。
3、抗大气和浸渍腐蚀涂层
大气腐蚀包括工业气氛、盐性气氛、田野气氛等造成的腐蚀;浸渍腐蚀包括饮用淡水、非饮用淡水、热淡水、盐水、化学和食品加工等造成的腐蚀。
4、电导和电阻涂层
该种涂层用于电导、电阻和屏蔽。
5、恢复尺寸涂层
该种涂层用于铁基(可切削与可磨削的碳钢和耐蚀钢)和有色金属(镍、钴、铜、铝、钛及他们的合金)制品。
6、机械部件间隙控制涂层
该种涂层可磨。
7、耐化学腐蚀涂层
化学腐蚀包括各种酸、碱、盐,各种无机物和各种有机化学介质的腐蚀。
上述各涂层功能中,与冶金工业生产有密切关系的是耐磨损涂层、耐热抗氧化涂层和耐化学腐蚀涂层。

二、PVD技术的发展
　　PVD技术出现于二十世纪七十年代末，由于其工艺处理温度可控制在500℃以下，因此可作为终处理工艺用于高速钢类刀具的涂层。由于采用PVD工艺可大幅度提高高速钢刀具的切削性能，所以该技术自八十年代以来得到了迅速推广，至八十年代末，工业发达国家高速钢复杂刀具的PVD涂层比例已**过60%。
　　PVD技术在高速钢刀具领域的成功应用引起了**制造业的高度重视，人们在竞相开发高性能、高可靠性涂层设备的同时，也对其应用领域的扩展尤其是在硬质合金、陶瓷类刀具中的应用进行了更加深入的研究。研究结果表明：与CVD工艺相比，PVD工艺处理温度低，在600℃以下时对刀具材料的抗弯强度无影响；薄膜内部应力状态为压应力，更适于对硬质合金精密复杂刀具的涂层；PVD工艺对环境无不利影响，符合现代绿色制造的发展方向。
随着高速切削加工时代的到来，高速钢刀具应用比例逐渐下降、硬质合金刀具和陶瓷刀具应用比例上升已成必然趋势，因此，工业发达国家自九十年代初就开始致力于硬质合金刀具PVD涂层技术的研究，至九十年代中期取得了突破性进展，PVD涂层技术已普遍应用于硬质合金立铣刀、钻头、阶梯钻、油孔钻、铰刀、丝锥、可转位铣刀片、异形刀具、焊接刀具等的涂层处理。 [1]

八十年代末，Krupp.Widia开发的低温化学气相沉积（PCVD）技术达到了实用水平，其工艺处理温度已降至450～650℃，有效抑制了η相的产生，可用于螺纹刀具、铣刀、模具的TiN、TiCN、TiC等涂层，但迄今为止，PCVD工艺在刀具涂层领域的应用并不广泛。九十年代中期，中温化学气相沉积（MT-CVD）新技术的出现使CVD技术发生了革命性变革。MT-CVD技术是以含C/N的有机物乙腈（CH3CN）作为主要反应气体、与TiCL4、H2、N2在700～900℃下产生分解、化学反应生成TiCN的新工艺。采用MT-CVD技术可获得致密纤维状结晶形态的涂层，涂层厚度可达8～10μm。这种涂层结构具有较高的耐磨性、抗热震性及韧性，并可通过高温化学气相沉积（HT-CVD）工艺在刀片表面沉积Al2O3、TiN等抗高温氧化性能好、与被加工材料亲和力小、自润滑性能好的材料。MT-CVD涂层刀片适于在高速、高温、大负荷、干式切削条件下使用，其寿命可比普通涂层刀片提高一倍左右。目前，CVD（包括MT-CVD）技术主要用于硬质合金车削类刀具的表面涂层，涂层刀具适用于中型、重型切削的高速粗加工及半精加工。采用CVD技术还可实现α-Al2O3涂层，这是PVD技术目前难以实现的，因此在干式切削加工中，CVD涂层技术仍占有较为重要的地位。

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