化学气相沉积层技术的优点及其应用（一）

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　　化学气相沉积层的优点是：膜层致密，与基体结合牢固，沉积性好，膜厚且比较均匀，膜层质量比较稳定，易于实现大批量生产等。近几年来，cvD技术已广泛应用于机械和仪表零件、刀具和模具等的表面强化，以改善其服役性能及寿命。
　　1.在切削工具上的应用
  l6 p: p' S# F6 |" y1 t　　用cVD涂覆刀具，能有效地减少在车、铣钻孔过程中出现的磨损，在这里应用了硬质合金刀具和高速钢刀具，特别是车床的转位刀片、铣刀、刮刀和整体钻头等。使用高耐磨性的碳化物、氮化物、碳氮化物、氧化物和硼化物等涂层。TiN与金属的亲和力小，抗粘附力和抗月牙形磨损性能比Tin涂层高。因此，刀具上广泛使用的是TiN涂层。
* }/ P  w8 l+ f: A' I' d! O　　目前，国外先进工业国家加工齿轮广泛使用涂层刀具，估计约有80%的齿轮滚刀和40%的插刀使用了’FiN涂层。这些刀具的寿命增加了4-8倍，并且提高了进给量和切削速度，刀具的抗月牙形磨损性能也显著提高。
　　为了进一步提高涂层刀具的使用性能，除了单涂层外，近年来还发展了双涂层、三涂层及多层的复合涂层刀片。常用的双涂层有Tic—TiN、Tic—A120，等涂层。三涂层的组合方式很多，例如：Tic.Ti(c、N)一’riN、Tic—Ti(c、N).A170，等涂层，还有多层如Tic-Ti-TiN-A1203等。
7 j0 K  d  x! i4 l　　这些相互结合的涂层改善了涂层的结合强度和韧性，提高了耐磨性。美国最新的涂层铣刀片使用了A1203—7FiN—Tic复合涂层，基体为专用的抗塑性变形硬质合金。因为该硬质合金有很好的切削性能，Tic涂层和外层的越203结合，抗磨损性能优于si，N4，能显著减少月牙形磨损。经生产实践证明，刀具、冷加工模具等经沉积覆层，其使用寿命提高3～6倍，经济效益非常显著。
　　化学气相沉积层降低刀具磨损的主要原因为：在切削开始时，切削与基体的直接接触减小，这样刀具和工件之间的扩散过程降低，因此降低了月牙形磨损。即使破坏了表面涂层，仍然能阻挡进一步的磨损，保留的涂层仍然能支持切削工作。重要的是降低了切削和刀具之间的摩擦因数，这样产生的热量减少，因此磨损小。与基体材料相比，沉积层的热导率更小，使更多的热保留在切削和工件中，这样降低了磨损效应，使寿命得到提高，明显降低了成本，在切削加工材料时能获得最好的效果。
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