沖壓模具耐磨PVD真空涂層技術(shù)性能介紹
通?,F(xiàn)代的切削工具,滑動(dòng)軸承,拉伸模具和各種耐磨部件通常由硬質(zhì)合金制備。隨著加工強(qiáng)度的不斷增大,硬質(zhì)合金工具也隨之暴露出在應(yīng)用中耐磨性和強(qiáng)韌性不能兼顧的軟肋。為滿(mǎn)足現(xiàn)代機(jī)械加工高效率、高精度、高可靠性的要求,有必要進(jìn)一步改善材料綜合切削能力。
化學(xué)氣相沉積(CVD)法是在高溫條件下使氣態(tài)原料(如甲烷和氫氣)分解,生成碳原子或甲基原子團(tuán)等活性粒子,并在一定工藝條件下,在襯底表面上沉積金剛石膜的方法。CVD涂層是對(duì)應(yīng)地以晶體或納米晶體的形式進(jìn)行沉積。金剛石多層膜也采取同樣的沉積方式。原則上,金剛石涂層也適用于有色金屬材料的加工。CVD涂層是主要應(yīng)用于由硬質(zhì)合金制成的桿刀和可轉(zhuǎn)位刀片,亦應(yīng)用于各類(lèi)高抗力拉拔模具表面等。金剛石是自然界中硬的物質(zhì),耐磨性小,導(dǎo)熱性高及優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性等特殊性能使其成為磨料和切削工具理想的材料。但是,單獨(dú)使用金剛石很脆,無(wú)法進(jìn)行高強(qiáng)度的加工,且單晶金剛石因成本高和抗沖擊性差的軟肋導(dǎo)致其應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。而與之性能相似,但價(jià)格低廉的金剛石薄膜卻有著更大的發(fā)展空間。在選擇進(jìn)行加工時(shí),通常希望具既有高的硬度以保證其好的耐磨性,又有高的韌性來(lái)防止具的碎裂,而硬質(zhì)合金與CVD金剛石薄膜的的結(jié)合恰能滿(mǎn)足這一要求,這使得CVD涂層具既表現(xiàn)出金剛石高的硬度和耐磨性,也表現(xiàn)出硬質(zhì)合金本身良好的抗沖擊性和強(qiáng)韌性,以及低的制造成本使其在機(jī)械加工領(lǐng)域有*的應(yīng)用市場(chǎng)。
數(shù)據(jù)表明,金剛石涂層可使硬質(zhì)合金工具的使用性能大為提高,比如對(duì)有色金屬及其合金、復(fù)合材料、陶瓷材料等進(jìn)行加工,其使用壽命可提高數(shù)十倍。利用CVD的方法,所制備的金剛石膜含雜質(zhì)較少,生長(zhǎng)容易控制,特別是對(duì)幾何形狀比較復(fù)雜的基底材料,能夠較好的進(jìn)行沉積。
CVD涂層具將廣泛應(yīng)用到超精密的加工領(lǐng)域,比如是汽車(chē)、航空航天、集成電路板卡等。
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