噴砂機(jī)工藝涂層處理
噴砂機(jī)VD是通過(guò)氣相物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)在基材表面沉積固體薄膜的一種工藝方法。CVD技術(shù)發(fā)展較早，已應(yīng)用于20世紀(jì)60年代硬質(zhì)合金刀具的涂層處理，并廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具中。在CVD工藝中，制備氣相沉積所需的金屬源相對(duì)容易，可以進(jìn)行TiBN、TiB2、TiN、TiC、TiCN、、Al2O3等單層和多層復(fù)合涂層，涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度高，膜厚7～9μm，CVD涂層具有良好的耐磨性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，上世紀(jì)80年代中后期，美國(guó)85%的硬質(zhì)合金工具采用涂層處理，其中CVD涂層占99%；20世紀(jì)90年代中期，CVD涂層硬質(zhì)合金刀具仍占80%以上。CVD涂層技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)：1.涂層源的制備比較容易。2.涂層均勻性較好。3.成膜粒子的能量很低，所以涂層的內(nèi)應(yīng)力很低。4.可以得到較厚的涂層。5.涂層的耐磨性很好。但CVD涂層技術(shù)也存在一些缺陷：
1噴砂機(jī)工藝處理溫度較高，刀具材料的抗彎強(qiáng)度會(huì)降低。2.CVD涂層技術(shù)排放的廢氣會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，自20世紀(jì)90年代中期以來(lái)，高溫CVD涂層技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用受到限制。20世紀(jì)80年代末，KrupWidia開(kāi)發(fā)的低溫化學(xué)氣相沉積技術(shù)（PCVD）該技術(shù)的工藝處理溫度已降至450℃至650℃，能有效抑制應(yīng)用，η相產(chǎn)生，可以進(jìn)行TiN、TiCN、TiC等金屬涂料用于螺紋刀具、銑刀、鉆頭等，但PCVD技術(shù)在刀具涂料領(lǐng)域的應(yīng)用還不是很廣泛。20世紀(jì)80年代末，MT-CVD技術(shù)（中溫化學(xué)氣相沉積技術(shù)）在CVD涂層技術(shù)上取得了實(shí)質(zhì)性突破。該技術(shù)的機(jī)理與高溫CVD涂層技術(shù)相同，但涂層溫度僅為700℃至900℃，正朝著更低的溫度和更高的真空度方向發(fā)展。MT—CVD涂層技術(shù)的突出優(yōu)點(diǎn)是沉積速度快，涂層厚度均勻，涂層附著力強(qiáng)，內(nèi)部殘余應(yīng)力小。但MT-CVD涂層技術(shù)的主要缺點(diǎn)是產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，其次，其涂層內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，容易產(chǎn)生裂紋。新型MT-CVD技術(shù)是含CCVD、N有機(jī)物乙腈(CH3)CN）主要反應(yīng)氣體混合TiCL4、H2、N2在700℃到900℃的溫度下產(chǎn)生分解、化學(xué)反應(yīng)和TiCN的新方法。該方法獲得的涂層為致密纖維結(jié)晶形式，涂層厚度可達(dá)8-10μm。涂層結(jié)構(gòu)為致密纖維狀結(jié)晶，因此具有很高的耐磨性、耐熱震性和韌性。再通過(guò)高溫化學(xué)氣相沉積技術(shù)（HT-CVD技術(shù))Al2O3、Tin等抗氧化性能好、高溫性能好、與加工材料親和力小的材料沉積在表層涂層上。高溫化學(xué)氣相沉積技術(shù)適用于高速、高溫、大負(fù)荷的干切削條件，刀具壽命是普通涂層刀片的兩倍。我國(guó)CVD涂料技術(shù)的研究始于20世紀(jì)70年代初。由于該技術(shù)的專(zhuān)用性強(qiáng)，80年代中期實(shí)用，與國(guó)際噴砂機(jī)CVD技術(shù)水平相當(dāng)；未來(lái)十年，國(guó)內(nèi)外發(fā)展相似，相對(duì)緩慢；我國(guó)PCVD技術(shù)的研究始于20世紀(jì)90年代初，主要用于模具涂料，在刀具領(lǐng)域的應(yīng)用不是很廣泛。總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)CVD技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平保持同步。