纳米技术提高涂层附着力

蓝生

碳氮化钛（TiCN）涂层的针状结构与氧化铝涂层紧密地联系在一起，既增强了刀片的抗热强度，又提高了其耐磨性能。
刀片TiCN涂层的针状结构，加强了与其外层氧化铝涂层的良好附着力，这使人想起了“纳米-Velcro”材料。TiCN涂层可防止表面磨损，而氧化铝涂层则具有抗热的性能。
  L! |. W) ~. u. E$ T4 ATiCN材料通常作为刀具和可转位刀片的涂层。事实上，按照Boehlerit公司（LMT集团旗下6家公司之一）研究开发部工程师Reinhard Pitonak先生的说法，在所有的可转位刀片中，90%以上的刀片通过化学气相沉积（CVD）处理，在其上面至少有一层TiCN沉积涂层。Pitonak先生说，采用TiCN涂层的主要原因是为了防止刀片的磨损。Pitonak先生解释说，含有碳微粒和氮微粒的TiCN涂层——微粒大小范围是50～300nm——具有良好的耐磨性。为此，Boehlerit公司采用晶粒尺寸仅为25nm的颗粒开发了这种TiCN涂层。该公司发现，这种尺寸的微粒采用极高温CVD涂层加工，可形成一层很不寻常的、具有特殊优良性能的TiCN表面结构。
2 q5 L' B6 x7 Q. L2 V# R+ F2 F5 [+ x其形成的纳米晶体涂层具有一层针状的表面结构。该公司将这一TiCN涂层表面称作纳米锁紧层，可将该表层外面的氧化铝涂层紧紧地“锁住”。两涂层之间所产生的强大附着力，基本不可能会使氧化铝涂层在切削过程中脱落，而氧化铝涂层则能在加工过程中防止刀具产生过高的热量。Pitonak先生说，TiCN涂层的耐磨特性与氧化铝涂层的抗热特性相结合，可以使用户在切削加工中达到更高的切削速度，延长刀片的使用寿命。
目前，Nanolock技术已经应用于Boehlerit公司的LC 228E型万能棒材粗加工刀片、LC 239Q型曲轴加工刀片和Steeltec旋转刀片上。通过对Steeltec LC 215K等级的Nanolock刀片与普通刀片的切削试验比较，Steeltec刀片在切削加工4140号钢材时，其连续切削速度超过了300m/min，同时其使用寿命也延长了50%。
文章关键词： 材料