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1.概述
通常,人們把含鉻量>12%或含鎳量>8%的合金鋼稱為不銹鋼。這種鋼在大氣中或在腐蝕性介質(zhì)中具有一定的耐腐蝕能力,并在較高溫度(>450℃)下具有較高的強度。含鉻量達16%~18%的鋼,稱為耐酸鋼或耐酸不銹鋼,通稱為不銹鋼。
含鉻量達12%以上的鋼在與氧化性介質(zhì)接觸時,由于電化學(xué)作用,表面形成一層富鉻氧化膜,可保護金屬內(nèi)部不受腐蝕。但在非氧化性腐蝕介質(zhì)中,不能形成堅固的鈍化膜。為提高鋼的耐腐蝕能力,通常選擇增大鉻的比例或添加可促進鈍化的合金元素,如添加Ni、Mo、Mn、Cu、Nb、Ti、W和Co等。這些合金元素不僅提高了鋼的抗腐蝕能力,同時改變了鋼的內(nèi)部組織和物理力學(xué)性能。其在鋼中的含量不同,對不銹鋼性能產(chǎn)生的影響不同,有的有磁性,有的則無磁性,有的能夠進行熱處理,有的則不能進行熱處理。
不銹鋼被越來越廣泛地應(yīng)用于航空、航天、化工、石油、建筑以及食品機械行業(yè)中。其所含的合金元素對切削加工性能影響較大,文中主要對不銹鋼的切削加工進行了分析。
2.不銹鋼的分類及性能
(1)按不銹鋼主要成分,分為以鉻為主的鉻不銹鋼和以鉻、鎳為主的鉻鎳不銹鋼兩大類。
(2)按不銹鋼金相組織分類:①馬氏體不銹鋼。其含鉻量為12%~18%,含碳量為0.1%~0.5%(有時達1%)。其硬度為170~217HBW,抗拉強度σb為540~1 079MPa,伸長率δ為10%~25%,熱導(dǎo)率к為25.12W/(m·K)。常見的牌號有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr17Ni2、9Cr18、9Cr18MoV和30Cr13Mo等。馬氏體不銹鋼通過淬火,可獲得較高的硬度、強度和耐磨性。然而,當(dāng)鋼中含碳量低于0.3%時,組織不均勻,粘附性強,切削時易產(chǎn)生積屑瘤,且斷屑困難,切削加工性較差。當(dāng)含碳量達0.4%~0.5%時,切削加工性較好。②鐵素體不銹鋼。其含鉻量為12%~13%。硬度為177~228HBW,抗拉強度σb為363~451MPa,伸長率δ為20%~22%,熱導(dǎo)率к為16.7W/(m·K)。加熱冷卻時組織穩(wěn)定,不發(fā)生相變,所以不能進行熱處理強化,只能靠變形強化,切削加工性相對較好。常見的牌號有0Cr13、0Cr17Ti、0Cr13Si4NbRe、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr17Mo2Ti、1Cr28以及1Cr25Ti等。③奧氏體不銹鋼。其含鉻量為12%~25%,含鎳量為7%~20%(或20%以上)。硬度為187~207HBW,抗拉強度σb為481~520MPa,伸長率δ為40%,熱導(dǎo)率к為16.33W/(m·K)。典型牌號有1Cr18Ni9Ti,其他還有00Cr18Ni10、0Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti、1Cr14Mn14Ni、2Cr13Mn9Ni4以及1Cr18Mn8Ni5N等。由于奧氏體不銹鋼含有較多的鎳或錳,加熱時組織不變,故淬火不能使其強化,可通過冷加工硬化來大幅度提高強度和硬度,其硬化程度為基體硬度的1.4~2.2倍,給下一次切削帶來很大困難。其具有優(yōu)良的力學(xué)性能和良好的耐腐蝕能力,無磁性。④奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼。與奧氏體不銹鋼相似,僅在組織中含有一定量鐵素體,常見牌號有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、1Cr18Mn10Ni5Mo3N、0Cr17Mn13Mo2N、1Cr17Mn9Ni3Mo3Cu2N、Cr26Ni17Mo3CuSiN以及1Cr18Ni11Si4AlTi等。這類不銹鋼有硬度極高的金屬間化合物析出,強度比奧氏體不銹鋼高,切削加工性能比奧氏體不銹鋼更差。其硬度<277HBW,抗拉強度σb為589~736MPa,伸長率δ為18%~30%。⑤沉淀硬化不銹鋼。這類不銹鋼因含有較高的鉻、鎳和極低的碳,還含有能起沉淀硬化作用的、鋁、鈦和鉬等合金元素,其在回火時析出,產(chǎn)生沉淀硬化,具有很高的硬度和強度。其硬度為363~388HBW,抗拉強度σb為1 138~1 324MPa,伸長率δ為5%~10%,這類鋼具有良好的耐腐蝕性能。常見牌號有0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al和0Cr15Ni7Mo2Al等。
3.不銹鋼的切削特點
不銹鋼的切削加工性能比45鋼差。若以45鋼的相對切削加工性Kr為1,則奧氏體不銹鋼的相對切削加工性Kr為0.4,鐵素體不銹鋼的Kr為0.48,馬氏體不銹鋼的Kr為0.55。其中以奧氏體和奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼的切削加工性差,給切削加工帶來很大困難,其特點如下:
(1)切削加工硬化嚴(yán)重。以奧氏體和奧氏體 鐵素體不銹鋼的加工硬化現(xiàn)象為嚴(yán)重,硬化層的硬度比基體硬度高1.4~2.2倍,其抗拉強度σb為1 470~1 960MPa。這類不銹鋼塑性大(δ>35%),塑性變形時晶格扭曲,故強化系數(shù)大,且奧氏體不穩(wěn)定,在切削力作用下,部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。
(2)切削力大。不銹鋼的高溫強度和硬度高且韌性大,故在切削時所消耗的能量大,即切削抗力大。以奧氏體不銹鋼為例,在切削過程中溫度高達700℃時,其綜合力學(xué)性能高于一般結(jié)構(gòu)鋼。加之其在切削過程中的塑性變形大、硬化現(xiàn)象嚴(yán)重,增大了切削力,所以不銹鋼的單位切削力為45鋼單位切削力的1.25倍。
(3)切削溫度高。由于不銹鋼在切削時的塑性變形大,切屑與刀具間的摩擦大,加之其熱導(dǎo)率僅為45鋼熱導(dǎo)率的1/3~1/4,散熱條件差,大量切削熱集中在切削區(qū),在相同切削條件下,切削溫度比切削45鋼時高200℃。
加工刀紋
產(chǎn)品和機床
有著人造板機械行業(yè)技能“珠峰”美譽的連續(xù)壓機的重要零件熱壓板,其韌硬資料耐熱合金鋼硬度要求400HB以上;具有7 000mm×2 650mm(長×寬)的大平面標(biāo)準(zhǔn)和橫向平面度0.015mm/全長一級平板、縱向平面度0.1mm/全長三級平板、厚度公役±0.03mm、表面粗糙度值Ra=0.8μm以下的要求。因而成為規(guī)劃中的重中之重,工藝中的難中之難。如圖1所示。
加工重任落在了“精密、大型、數(shù)控”機床之一沈陽機床12m數(shù)控龍門銑床上,啟用二年的技改項目12m數(shù)控龍門銑床已過磨合期進入精度”平板特點的熱壓板是對機床精度的一次實例查驗,但即便在試切加工之初,問題就頻出,加工后的平面有正紋、網(wǎng)紋、反紋、接刀和橢圓內(nèi)凹等表面質(zhì)量差、平面度精度不合格等現(xiàn)象,所以課題攻關(guān)在所難免。
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機床精度成因
12m數(shù)控龍門銑床精度由4根軸(即線軌X、橫梁Y、滑枕Z和主軸S)及互相間的幾何公役構(gòu)成。
(1)機床的XY平面由兩根直線導(dǎo)軌組成,因為能夠選用的水平儀和準(zhǔn)直儀并根底可調(diào),其XY平面的水平度和X軸的直線度是可調(diào)整項,依托調(diào)整能夠確保達到較高的精度,一起它也是其他平面和軸的基準(zhǔn),為重要。是熱壓板縱向平面度0.1mm的確保。
(2)機床的橫梁Y軸,一是要求與XY平面平行,因為橫梁自重下?lián)虾皖A(yù)留磨損,Y軸被規(guī)劃成單波中高,所以這項精度是不行調(diào)整項,依托Y軸的中高操控和立柱的等高加工確保平行,是熱壓板橫向平面度0.015mm和厚度±0.03mm的確保;二是與X軸的筆直,此項是可調(diào)整項,經(jīng)過調(diào)整來確保精度。
(3)機床的滑枕Z軸,有著與XY平面雙向筆直的要求,即Z軸在XZ平面內(nèi)與XY平面的筆直度,此項為不行調(diào)整項,依托加工確保精度,Z軸在YZ軸平面內(nèi)與XY平面的筆直度是可調(diào)整項,依托調(diào)整來確保精度。
(4)機床的主軸S軸,也有著與Z軸雙向平行的要求,即S軸在XZ平面與Z軸平行,S軸在YZ平面內(nèi)與Z軸平行,此兩項為不行調(diào)整項,有必要依托加工確保。
從以上剖析可出看出:①工件容易實現(xiàn)精度的定位是XY平面和X軸,也是機床悉數(shù)精度的基準(zhǔn)。②因為不行調(diào)整項依托機床制造進程加工確保,所以機床是否的要點是對不行調(diào)整項精度的進程檢測和鏟刮研修,杜絕終究插補修整的貓膩。③要點操控Y軸微量(<0.02mm)中高單波型線。④在S軸和Z軸的調(diào)整次序上,單從大面加工和接刀來說,在調(diào)整與XY平面的雙向筆直度時以S軸為優(yōu)先。⑤充沛依托可調(diào)整項的可調(diào)整,經(jīng)過檢測和觀察加工刀紋,彌補進步機床精度。
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從刀紋窺破機床精度
因為機床的在時效中不知不覺失掉,在熱壓板加工之初,在大平面構(gòu)成了一些較為典型的刀紋和接刀亂象,經(jīng)過觀察從中能夠剖析機床精度問題和成因。如圖2所示。
(1)正紋。由刀盤正傾引起,正紋加工的長處是刀紋一致漂亮、后不拖刀單次切削、刀具磨損少,缺陷是因為刀盤歪斜,刀路中心構(gòu)成橢圓內(nèi)凹。
(2)反紋。由刀盤負(fù)傾引起,反紋加工的缺陷是后拖刀兩次切削、刀具磨損大,同樣因為刀盤歪斜,刀路中心構(gòu)成橢圓內(nèi)凹。
(3)網(wǎng)紋。由刀盤傾角為0時引起,是真實的平面加工,但缺陷是網(wǎng)紋較亂不漂亮,也有拖刀磨損。
(4)接刀。在粗加工時能夠是切削反彈、熱變形等要素引起,但在精加工時一定也有刀盤的歪斜原因,構(gòu)成臺階型接刀,嚴(yán)重時破壞了平面度、表面粗糙度和漂亮度。而刀盤歪斜實際上是由S軸與XY平面雙向筆直度引起,那么是哪些終究要素導(dǎo)致的呢?而如何只構(gòu)成有利的正紋減磨、微接刀和小凹面,是咱們觀察和剖析刀紋后要揣度和解決進步機床精度問題的所在。
從圖2能夠看出刀紋從正紋、網(wǎng)紋及反紋的改變,其實暗示出Y軸的爬高落低的曲折走向,在對Y軸的準(zhǔn)直丈量中發(fā)現(xiàn)如圖的折線改變,Y軸直線差錯并不大于0.03mm,但其折線特征使刀盤歪斜卻是刀紋構(gòu)成亂紋的原因,因為Y軸的直線度是不行調(diào)整項,有必要經(jīng)過機械批改,一起可微量加大刀盤在YZ平面內(nèi)的正傾角,確保全長構(gòu)成的正刀紋。
從圖3咱們能夠看出接刀痕是臺階型,其實暗示由刀盤歪斜即S軸在XZ平面內(nèi)與XY平面不筆直引起的,在甩表丈量中也證實了此項差錯的存在,而刀盤越大,臺階越大。因為此項精度也是死項,有必要經(jīng)過機械批改,因為無法悉數(shù)消滅筆直度差錯,微量加大刀盤在YZ平面內(nèi)的正傾角,一是構(gòu)成一個方向的正紋;二是構(gòu)成相鄰兩內(nèi)凹橢圓,確保為微量相交型手感光滑的接刀,也能夠看出,如果相鄰刀路重合越多,接刀高度就越小,在1/2重合時蕞小。
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效果和定論
(1)一個合格的技師應(yīng)該熟悉和掌握機床精度的成因和各軸的精度凹凸次序,并能在加工刀紋和接刀痕中判斷出影響機床精度的要素所在,經(jīng)過反饋保護機床至狀態(tài),作出習(xí)慣機床精度的定位和走刀方向挑選,進步產(chǎn)品加工質(zhì)量。
(2)在熱壓板大平面加工的實例中,首先要檢測和操控Y軸直線度和曲線類型,確保其中高不大于0.02mm的單波弧線,確保主軸S在XZ平面內(nèi)與XY平面的筆直度在0.008mm之內(nèi),并適當(dāng)調(diào)整主軸S在YZ平面內(nèi)與XY平面的筆直度,有意使其微量正傾,結(jié)合鎖定Z軸、Y軸向進刀單向、相鄰刀路重合足夠大等辦法,從而構(gòu)成質(zhì)量較高的正紋和微量相交型平滑接刀痕的XY平面加工。
(3)裝上角銑頭,首先留意其雙向筆直也是不行調(diào)整項。然后同樣能夠推理在XZ和YZ平面加工中機床精度與刀紋和接刀的關(guān)系,舉一反三,快速找到問題和進步產(chǎn)品質(zhì)量的辦法。
(4)課題攻關(guān)的終究效果是經(jīng)過刀紋剖析,得到機床精度問題的斷定和修正,從而使得熱壓板的平面加工順暢達到規(guī)劃要求。
刀具的涂層技術(shù)
刀具的涂層技能,有用,要轉(zhuǎn)發(fā)收藏!
1.刀具涂層的特點
?。?)力學(xué)和切削功用好。涂層刀具將基體資料和涂層資料的優(yōu)良功用結(jié)合起來,既堅持了基體良好的韌性和較高的強度,又具有涂層的高硬度、高耐磨性和低沖突系數(shù)。因而,涂層刀具的切削速度與未涂層的相比,切削速度可進步2~5倍,運用涂層刀具能夠獲得明顯的經(jīng)濟效益。
?。?)通用性強。涂層刀具通用性廣,加工范圍明顯擴展,一種涂層刀具能夠替代數(shù)種非涂層刀具運用,因而能夠大大削減刀具的品種和庫存量,簡化刀具管理,下降刀具和設(shè)備本錢。
2.涂層的分類
依據(jù)涂層辦法不同,涂層刀具可分為化學(xué)氣相堆積涂層刀具、物理氣相堆積,涂層刀具及混合工藝及組合技能。CVD涂層原理如圖1a所示,PVD涂層原理如圖1b所示?;旌瞎に囀堑入x子輔助CVD技能與傳統(tǒng)的PVD技能進行有用的結(jié)合。比如先堆積傳統(tǒng)的CrN硬質(zhì)涂層,再在上面堆積一層用于削減沖突的DLC涂層。組合技能是涂層前對東西或零部件的外表層進行氮化,能夠進步涂層的成效。
CVD能夠涂覆耐磨損性優(yōu)異的TiCN、耐熱性非常優(yōu)異的Al2O3厚膜,因而在發(fā)生高溫的高速、率切削加工中能顯示出長壽命,CVD涂層如圖2a所示。
PVD一般用在與無涂層硬質(zhì)合金、高速鋼相同或較高速的切削速度條件下,以延常刀具壽命為方針。對基體制約少、損傷小,因而特別適合用于要求耐磨損性、耐崩刃性的刀具,也適用于要求鋒利刃口的低進給加工與精加工或螺紋加工東西等,PVD涂層如圖2b所示。
依據(jù)涂層刀具基體資料的不同,涂層刀具可分為硬質(zhì)合金涂層刀具、高速鋼涂層刀具以及在陶瓷和超硬資料(金剛石和立方氮化硼)上的涂層刀具等。涂層硬質(zhì)合金刀具一般選用化學(xué)氣相堆積法,堆積溫度在1 000℃左右。涂層高速剛刀具一般選用物理氣相堆積法,堆積溫度在500℃左右。
金剛石涂層選用CVD(化學(xué)蒸鍍法)在硬質(zhì)合金基體上組成。組成的涂層具有與天然金剛石相匹敵的硬度與導(dǎo)熱系數(shù),在非鐵資料的加工中發(fā)揮著優(yōu)異的功用。金剛石涂層刀具由于其良好的切削功用,在切削加工范疇具有廣闊的使用前景,是加工石墨、金屬基復(fù)合資料、高硅呂合金及許多其他耐磨蝕資料的理想刀具,目前其主要使用范疇是轎車和航空航天工業(yè)。金剛石涂層刀具的組織如圖3所示。
依據(jù)涂層資料的性質(zhì),涂層刀具又可分為兩大類,即“硬”涂層刀具和“軟”涂層刀具?!坝病蓖繉拥毒邔で蟮闹饕结樖歉叩挠捕群湍湍バ?,其主要長處是硬度高、耐磨性好,典型的是TiC和TiN涂層,各種涂層刀具如圖4所示。“軟”涂層刀具是選用固體潤滑劑如MoS2、WS2等制備的刀具,“軟”涂層尋求的方針是低沖突系數(shù),也稱為自潤滑刀具,它與工件資料的沖突系數(shù)很低,只有0.1左右,可減小粘、減輕沖突、下降切削力和切削溫度。
對刀具進行涂層處理是進步刀具功用的重要途徑之一,涂層刀具的出現(xiàn),使刀具切削功用有了較大的進步,使用范疇不斷擴展,涂層刀具在數(shù)控加工范疇有巨大潛力,將是往后數(shù)控加工范疇中重要的刀具品種。目前國外硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的涂層份額在70%以上,歐洲齒輪刀具的涂層份額高達90%。涂層技能已使用于立銑刀、鉸刀、復(fù)合孔加工東西、齒輪滾刀、剃齒刀、成形拉刀及各種機夾可轉(zhuǎn)位刀片,滿意高速切削加工各種鋼和鑄鐵、耐熱合金和有色金屬等資料的需求。
3.涂層刀具的制備
精密東西、零部件和功用件的新式高功用涂層都是由涂層爐出產(chǎn)出來的。由于不同的使用需求不同品種的涂層,且需求快速的交貨期,因而涂層爐有必要要有滿足的靈活性,以保證出產(chǎn)不同系列的涂層都能有蕞佳的本錢效益?,F(xiàn)代化的涂層設(shè)備能夠在金屬、陶瓷乃至是塑料的外表進行快速、穩(wěn)定且全自動的涂層?,F(xiàn)代涂層設(shè)備有必要滿意以下原則:①單爐時間短。②日常運營本錢低。③靈活性高。④設(shè)備保養(yǎng)和備件費用本錢規(guī)劃低。⑤出產(chǎn)可靠性高。⑥全自動操作。⑦CE認(rèn)證,工作安全標(biāo)準(zhǔn)高。
4.涂層的選用
為了更好地挑選和開展刀具及零部件的蕞佳成效,需求辨別其主要及特定的磨損性和失效機理。磨損、粘附、腐蝕和疲憊都視為磨損機理,而且都取決于實踐的使用。經(jīng)歷指出,資料的沖突和磨損都不是資料的原因,而是整個系統(tǒng)的原因。因而,在挑選涂層前就有必要分析整個沖突系統(tǒng),包括零部件的技能功用、抗壓力范圍以及磨損機理的類型。
5.結(jié)語
正確選用涂層是合理運用涂層刀具和充分發(fā)揮涂層功用的前題?,F(xiàn)在的涂層主要是以TiN和CrN為主。當(dāng)然DLC涂層和用于鋁壓鑄模具的新式微合金涂層的使用也越來越廣泛。在曩昔幾十年間,為了滿意對功用涂層不斷的要求,工業(yè)等離子外表技能獲得了十分迅猛的開展。面向未來,新的挑戰(zhàn)也會推進現(xiàn)行的涂層技能和新涂層概念及其使用向更先進的方向開展。經(jīng)過使用新的蒸發(fā)設(shè)備和濺射理念以及脈沖技能,電弧PVD和濺射工藝也將愈加先進。經(jīng)過選用超高密度的等離子體和優(yōu)化的電弧蒸發(fā)技能能夠生成微合金涂層和專用規(guī)劃的多結(jié)構(gòu)涂層。涂層的納米規(guī)劃也將成為東西開展方向之一。
木匠刀具涂層技能研討
“木匠刀具涂層技能研討”
化學(xué)氣相堆積法(CVD)和物理氣相堆積法 (PVD)將較硬的資料涂到硬質(zhì)合金、髙速剛刀具外表,提髙刀具耐磨性、化學(xué)穩(wěn)定性等性能已在金屬
切削刀具中得到了充分的證實?,F(xiàn)在在發(fā)達國家,涂層高速剛刀具的使用率已占金屬切削髙速剛刀具的50p%,涂層硬度合金刀片已占硬質(zhì)合金
轉(zhuǎn)位刀片的60p%。我國從八十年代初開端研 究涂層技能,八十年代中期涂層逐漸在工業(yè)生產(chǎn)中得到了使用,并開端從工業(yè)發(fā)達國家引入先進的涂層設(shè)備和技能。
1.涂層高速鋼
由于CVD是一種高溫工藝,高速剛刀具經(jīng)涂層后需求從頭熱處理,這樣就會發(fā)作變形,降低刀具的精度。因此.高速鋼涂層常選用PVD涂層。
PVD法的堆積溫度低于髙速鋼回火溫度,可使預(yù)先經(jīng)熱處理的髙速剛刀具機械性能不受影響,還可防止刀具變形。高速剛刀具選用的PVD涂層辦法
包括多弧離子涂、空心陰極離子涂和陰極等離子涂技能。
髙速剛刀具常用涂層資料有TiN和TiC,實際使用證實TiN涂層性能較為明顯,而TiC是金屬成型東西、螺紋滾壓成型模具等作業(yè)外表的理想涂層。除此之外,還在研討開發(fā)TiCN、CrCN涂層材
料及TiC-TiCN、Ti-TiC-TiN等復(fù)合涂層。我國開
發(fā)研討的(Ti,Ai)N新型涂層資料,其硬度和耐磨 性均高于TiN涂層,由于(Ti,Ai)N與基體之間有一過渡層(a —Ti FeTD,因此使涂層與基體之間具有較強的結(jié)合強度,提髙了涂層的耐磨性。
髙速剛刀具涂層目的是提髙刀具耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性。但TiN和TiC化學(xué)穩(wěn)定性并不令人滿意,TiC涂層在300400C時就開端氧化,TiN涂層在450 C以上時也開端氧化。
2.涂層硬質(zhì)合金
硬質(zhì)合金是由硬度和熔點都很髙的碳化物和金屬粘結(jié)劑組成,用粉末冶金工藝制成的。硬質(zhì)合 金的硬度很高,可達HRC7482,耐磨性也較好,
特別是耐熱性,它所答應(yīng)的作業(yè)溫度可達800‰1000C。因此,硬質(zhì)合金涂層既可選用CVD技能,也可選用PVD技能。等離子輔佐化學(xué)氣相堆積
(PCVD)利用CVD和PVD的利益,成功地用于硬質(zhì)合金涂層。由于涂層溫度(450650 C)低,在硬
質(zhì)合金基體與涂層資料之間不會發(fā)作分散、相變或 交流反響,因此基本上堅持了刀片原有的韌性,具有良好的切削性能。此外,硬質(zhì)合金刀具還可以采 用CVD和PVD聯(lián)合涂層辦法:經(jīng)CVD涂層后又
進行PVD涂層。其間CVD涂層資料為TiC和TiN,主要目的是提髙刀片刃口的尖利性。
3.涂層木匠刀具
近來研討標(biāo)明TiN涂層高速剛刀具在切削山毛櫸、棟木、云杉和翠柏時,刀具耐磨性都有不同程 度的提高。但是,關(guān)于硬質(zhì)合金刀具而言,涂層后的
耐磨性,其成果比較復(fù)雜。在用TiN涂層硬質(zhì)合金鋸齒時,鋸齒的耐磨性僅有輕微的改進。用A12Os- TiC復(fù)合涂層(CVD法)時,也只有輕微的提髙(涂在鋸齒的前刀面,切削柏樹)。另一研討發(fā)現(xiàn),在銑
削刨花板時,TiN涂層硬質(zhì)合金刀具(CVD法)的耐磨性改進甚微;TiN涂層鋸齒前刀面,耐磨性有
些改進。以上研討顯示?木匠刀具耐磨性和涂層的 關(guān)系并不能闡明涂層的真實價值。
在用PVD法涂層木匠刀具進行切削試驗時,發(fā)現(xiàn)T!N涂層的碳化鎢硬質(zhì)合金鋸片(涂覆前齒面)鋸切硬質(zhì)纖維板時,鋸齒磨損量降低了,但鋸切
刨花板、膠合板時,卻沒有明顯的優(yōu)越性。
硬質(zhì)合金刀具通過涂層后,耐磨性之所以改進不明顯,是因為刀具刃口鄰近的涂層資料過早地脫落。CVD法涂層溫度較髙,導(dǎo)致在基體和涂層之間
構(gòu)成脆性的粘結(jié)相。在涂層剩余應(yīng)力及切削熱、切削力作用下,刃口上的涂層很快地脫落。和CVD法相比,PVD法涂層溫度低得多。因此,PVD法涂層的刀具,可獲得較好涂層結(jié)構(gòu)和髙的涂層硬度,刀具刃口尖利度也改進了。此外,PVD法涂層刀具有較好抗龜裂的能力。
九十年代中期,研討人員在用PVD法涂層木匠刀具方面進行了一些研討,從硬質(zhì)合金碳化物尺寸、粘結(jié)劑含量和涂層資料等方面進行研討。碳化
物顆粒尺寸分別為0.8pm,1.7;im和1.7fxm,對應(yīng)的鈷含量分別為3%,4%,6%和10%。涂層資料為TiN,TiN-TiCN-TiN和TiAlN2,對應(yīng)的涂層厚度為3. 5/xm,5.5pm和3/im。涂在刀具的前刀面上。試驗成果標(biāo)明三種涂層資料均出現(xiàn)涂層剝落,
但TiN和TKN、CN)要比TiAlN2小得多,并且細(xì)顆粒和低含鈷量的刀具,耐磨性提髙了10%至30%。但關(guān)于含鈷量髙的刀具,涂層反而降低了耐磨性。研討還指出涂層粘結(jié)強度是涂層脫落的致命因素。