總之，化學(xué)氣相沉積就是，利用氣態(tài)物質(zhì)在固體表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)沉積物的過程。其過程如下：

（1）反應(yīng)氣體向工件表面擴(kuò)散并吸附。

（2）吸附于工件表面的各種物質(zhì)發(fā)生表面化學(xué)反應(yīng)。

（3）生成物質(zhì)點(diǎn)聚集成晶核并長大。

（4）表面化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物脫離工件表面返回氣相。

（5）沉積層與基體的界面發(fā)生元素的相互擴(kuò)散，而形成鍍層。

CVD法是，將工件置于有氫氣保護(hù)的爐內(nèi)，加熱到800℃以上高溫，向爐內(nèi)通入反應(yīng)氣體，使之在爐內(nèi)熱解，化合成新的化合物沉積在工件表面。在模具的應(yīng)用中，其覆膜厚度一般為6-10μm。

化學(xué)氣相沉積TiN

將經(jīng)清洗、脫脂和氨氣還原處理后的模具工件，置于充滿H2（體積分?jǐn)?shù)為99.99%）的反應(yīng)器中，加熱到900-1100℃，通入N2（體積分?jǐn)?shù)為99.99%）的同時(shí)，并帶入氣態(tài)TiCl4（質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于99.0%）到反應(yīng)器中，則在工件表面上發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：

2TiCl4（氣） N2（氣） 4H2（氣）→2TiN（固） 8HCl（氣）

固態(tài)TiN沉積在模具表面上形成TiN涂層，厚度可達(dá)3-10μm，副產(chǎn)品HCl氣體則被吸收器排出。工藝參數(shù)的控制如下：

（1）氮?dú)浔葘?duì)TiN的影響

一般情況下，氮?dú)潴w積比VN2/VH2<1/2時(shí)，隨著N2的增加，TiN沉積速率增大，涂層顯微硬度增大；當(dāng)VN2/VH2≈1/2時(shí)，沉積速率和硬度達(dá)到值；當(dāng)VN2/VH2>1/2時(shí)，沉積速率和硬度逐漸下降。當(dāng)VN2/VH2≈1/2時(shí)，所形成的TiN涂層均勻致密，晶粒細(xì)小，硬度，涂層成分接近于化學(xué)當(dāng)量的TiN，而且與基體的結(jié)合牢固。因此，VN2/VH2要控制在1/2左右。

采用化學(xué)氣相沉積處理時(shí)，應(yīng)注意以下問題：

（1）要考慮模具銳角部分的凸起變形

由于涂層與基體的線脹系數(shù)不同，模具棱角處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，基材會(huì)被擠出形成凸起?？梢圆扇〉慕鉀Q方法是：將銳角處加工成圓弧狀，或是估計(jì)凸起變形量的大小，預(yù)先加工成錐形。

（2）CVD沉積溫度高而帶來的尺寸和形狀變形

其變形程度取決于所選用的材料、形狀、沉積溫度、涂層厚度以及預(yù)備熱處理等。

在CVD處理過程中，尺寸變形小的材料是硬質(zhì)合金及含Cr高的不銹鋼系合金；沖壓加工領(lǐng)域使用的模具材料主要限于合金工具鋼、冷作模具鋼（Cr12MoV）、硬質(zhì)合金等，其中快冷淬透鋼，由于快冷時(shí)容易產(chǎn)生翹曲、扭曲等變形，所以不宜進(jìn)行CVD處理；而高速鋼是熱處理膨脹較大的鋼種，使用時(shí)必須充分估計(jì)其膨脹變形量。

物理氣相沉積涂層設(shè)備，該設(shè)備包括耐高壓真空爐腔、轉(zhuǎn)爐架、真空系統(tǒng)、陰極電弧系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、高溫軸承等，同時(shí)采用開發(fā)的先進(jìn)的真空磁控陰極電弧技術(shù)，將具有超高硬度、更強(qiáng)結(jié)合力、均勻一致的納微米超硬薄膜運(yùn)用于刀具、各類模具以及機(jī)械零部件表面，壽命提高達(dá)到3-10倍以上。

研究制備的各類PVD涂層包括高硅涂層、高鋁涂層（氮鋁化鈦）、Cr-Al涂層（AlCrN）、TiCN（氮碳化鈦）涂層、TiN（氮化鈦）涂層、類金剛石（DLC）涂層等。涂層具有光滑、致密、硬度高、耐高溫、抗磨損、防氧化等特點(diǎn)，能夠進(jìn)行批量和工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。