硬度涂層帶來(lái)的高表面硬度是提高刀具壽命的*佳方式之一。一般而言,材料或表面的硬 度越高,刀具的壽命越長(zhǎng)。氮碳化鈦(TiCN)涂層比氮化鈦(TiN)涂層具有更高的硬度。 由于增加了含碳量,使 TiCN 涂層的硬度提高了 33%,其硬度變化范圍為 3000~4000HV(取 決于制造商) 。 表面硬度高達(dá) 9000HV 的 CVD 金剛石涂層在刀具上的應(yīng)用已較為成熟, 與 PVD 涂層刀具相比, CVD 金剛石刀具壽命提高了 10~20 倍。 金剛石涂層的高硬度和切削速度可比 未涂層刀具提高 2~3 倍的能力,使其成為非鐵族材料切削加工的不錯(cuò)選擇。
耐磨性耐磨性是指涂層抗抵磨損的能力。雖然某些工件材料本身硬度可能并不太高,但在 生產(chǎn)過(guò)程中添加的元素和采用的工藝可能會(huì)引起刀具切削刃崩或磨鈍。
表面潤(rùn)滑性高摩擦因數(shù)會(huì)增加切削熱,導(dǎo)致涂層壽命縮短甚至失效。而降低摩擦因數(shù)可以 大大延長(zhǎng)刀具壽命。 細(xì)膩光滑或紋理規(guī)則的涂層表面有助于降低切削熱, 因?yàn)楣饣谋砻婵?使切削迅速滑離前刀面而減少熱量的產(chǎn)生。 與未涂層刀具相比, 表面潤(rùn)滑性更好的涂層刀具 還能以更高的切削速度進(jìn)行加工,從而進(jìn)一步避免與工件材料發(fā)生高溫熔焊。
氧化溫度氧化溫度是指涂層開(kāi)始分解時(shí)的溫度值。氧化溫度他越高,對(duì)在高溫條件下的切 削加工越有利。 雖然 TiALN 涂層在高溫下仍能保持其硬度的原因在于它可在刀具與切屑之間 形成一層氧化鋁,氧化鋁層可將熱量從刀具傳入工件或切屑。與高速鋼刀具相比,硬質(zhì)合金 刀具的切削速度通常更高,這就使 TiALN 成為硬質(zhì)合金刀具的*選涂層,硬質(zhì)合金鉆頭和立 銑刀通常采用這種 PVD TiALN 涂層。
抗粘結(jié)性涂層的抗粘結(jié)性可防止或減輕刀具與被加工材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 避免工件材料沉 積在刀具上。在加工非鐵金屬(如鋁、黃銅等)時(shí),刀具上經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生積屑瘤,從而造成刀 具崩刃或工件尺寸超差。一旦被加工材料開(kāi)始粘附在道具上,粘附就會(huì)不斷擴(kuò)大。例如,用 成形絲錐加工鋁質(zhì)工件時(shí), 加工完每個(gè)孔后絲錐上粘附的鋁都會(huì)增加, 以至*后是的絲錐直徑變得過(guò)大, 造成工件尺寸超差而報(bào)廢。 具有良好粘結(jié)性的涂層甚至在冷卻液性能不良或濃 度不足的加工場(chǎng)合也能起到很好的作用。