PVD和CVD涂层方法

PVD和CVD涂层方法涂层方法目前生产上常用的涂层方法有两种：物理气相沉积(PVD)法和化学气相沉积(CVD)法。前者沉积温度为500℃，涂层厚度为2~5µm；后者的沉积温度为900℃~1100℃，涂层厚度可达5~10µm，并且设备简单，涂层均匀。因PVD法未超过高速钢本身的回火温度，故高速钢刀具一般采用PVD法，硬质合金大多采用CVD法。硬质合金用CVD法涂层时，由于其沉积温度高，故涂层与基体之间容易形成一层脆性的脱碳层(η相)，导致刀片脆性破裂。近十几年来，随着涂覆技术的进步，硬质合金也可采用PVD法。国外还用PVD/CVD相结合的技术，开发了复合的涂层工艺，称为PACVD法(等离子体化学气相沉积法)。即利用等离子体来促进化学反应，可把涂覆温度降至400℃以下(目前涂覆温度已可降至180℃~200℃)，使硬质合金基体与涂层材料之间不会产生扩散、相变或交换反应，可保持刀片原有的韧性。据报道，这种方法对涂覆金刚石和立方氮化硼(CBN)超硬涂层特别有效。用CVD法涂层时，切削刃需预先进行钝化处理(钝圆半径一般为0.02~0.08mm，切削刃强度随钝圆半径增大而提高)，故刃口没有未涂层刀片锋利。所以，对精加工产生薄切屑、要求切削刃锋利的刀具应采用PVD法。涂层除可涂覆在普通切削刀片上外，还可涂覆到整体刀具上，目前已发展到涂覆在焊的硬质合金刀具上。据报道，国外某公司在焊接式的硬质合金钻头上采用了PCVD法，结果使加工钢料时的钻头寿命比高速钢钻头长10倍，效率提高5倍。涂层成份又有哪些呢？各自的区别在哪里，应用面怎样。通常使用的涂层有：TiC、TiN、Ti（C.N）、Gr7O3、Al2O3等。以上几种CVD的硬质涂层基本具备低的滑动摩擦系数，高的抗磨能力，高的抗接触疲劳能力，高的表面强度，保证表面具有足够的尺寸稳定性与基体之间有高的粘附强度。PVD与CVD涂层工艺比较PVD与CVD涂层工艺比较沉积温度涂层厚度涂层表面状态主要涂层材料涂层结合强度对环境影响主要应用领域物理气相沉积500℃或更低，沉积温度低刀具变型不，基体的硬度强度不降低。2～5μm,涂层较薄，刃口锋利。涂层为压应力，有利于抑制裂缝的扩展；刃口可不作钝处理；表面致密，粗糙度低。TiNTiCNTiA1NA12o3A1CrNMoS2WC/C等。低无污染1.高速钢通用刀具：钻头、丝锥、立铣刀。2.高速钢精密复杂刀具：拉刀、齿轮刀具。3.整体硬质合金刀具。4.可转位螺纹刀片、切断、切槽刀片。化学气相沉积1000℃，沉积温度高，基体的硬度、强度降低，需开发专门的基体用于涂层。5～20μm或更厚，适合于开发多层厚膜涂层，高耐磨性。涂层为拉应力，易生成裂缝；刃口必须作钝化处理；表面较粗糙。TiNTiCTiCNA12o3ZrO2金刚石等。高排出的废气对环境有污染。1.硬质合金可转为刀片：车刀片、铣刀片等。2.金刚石涂层。