机械设计中的工艺与材料（9）——涂层（PVD）刀具

面壁深功

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今天分享的是：涂层（PVD）刀具

刀具PVD（物理气相沉积）技术中，刀体材料的选择、靶材种类及其形成的镀层特性，以及镀层的硬度值，共同构成了影响刀具性能和寿命的关键因素。以下是详细分析：

一、硬质合金（WC-Co）：

硬度：刀体HRA 85~94，涂后HRA90以上。作为高性能切削刀具的首选材料。

特性：高硬度、卓越的耐磨性、出色的热稳定性和化学稳定性。

PVD镀层：TiN镀层（2-10μm）显著提升刀具硬度，增强切削速度和耐磨性；TiAlN镀层（2-15μm）则在保持高硬度的同时，提供更高的热稳定性和氧化抗性，硬度值通常高于TiN镀层。

二、高速钢（HSS）：

硬度：刀体HRC 60~66，涂后HRC70以上。以其优良的韧性和热加工性能著称。

特性：适用于承受较大冲击负荷的切削任务。

PVD镀层：TiN镀层通过PVD技术形成后，优化了刀具的耐磨性和切削性能，硬度值通常提升至HRC 70以上，显著延长了刀具使用寿命。

三、陶瓷：

硬度：刀体HV 1800~2400，涂后HV2000以上。

特性：具有极高的硬度和耐高温性能。成为加工高速和难加工材料的理想选择。

PVD镀层：Al₂O₃镀层（0.5-2μm）增强了刀具的润滑性和抗粘结性，同时保持高硬度；ZrO₂镀层（1-3μm）则进一步提高了耐磨性和热稳定性，硬度值依然可观。

四、45号钢调质：

硬度：刀体（调质后）HB 220~280，涂后HRC50~55。

特性：经过调质处理后，45号钢获得良好的综合机械性能，包括较高的强度和韧性。

PVD镀层应用：尽管45号钢本身硬度相对较低，但通过PVD技术在其表面沉积TiN等硬质镀层，可以显著提升刀具的硬度和耐磨性，增加切削速度和刀具寿命。这种处理方式使得45号钢刀具在某些对切削性能要求不高的场合下，成为一种经济实用的选择。然而，由于45号钢的基础性能限制，这种应用并不多见，更多见于对成本有严格控制且切削要求不高的场景。

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三公分看

dearboy8888

那在哪里有上涂层服务提供？

dearboy8888

dearboy8888 发表于 2024-7-27 13:57
9 ~% U- j7 C' u; ~" a0 o那在哪里有上涂层服务提供？

( N( v( g4 |0 }3 m# B+ W还是一般只能购买成品

表面处理-pvd

dearboy8888 发表于 2024-7-27 14:11
还是一般只能购买成品

我专业做硬质刀具涂层的。题主描述的有点误差，钨钢材质加上涂层后，表面HRC能达到100以上。维氏硬度HV一般都在2000以上了，加工高硬的、热后钢、等硬度高的材料必须得上涂层，不然刀具损耗太快了。

! U' u& p' E- U+ L/ U/ \加工轴承钢、模具钢、镍基高温合金、钛合金，我们都有针对的涂层。

香菜毁灭者

学习了