Типы покрытий
Jan 11, 2018| Моноблочные покрытия
Первым поколением твердых PVD-покрытий были нитриды металлов, такие как TiN, CrN и ZrN. Они были коммерчески эксплуатированы с середины 80-х годов в области резки (из-за их более высокой твердости по сравнению с высокоскоростной сталью и цементированным карбидом) и для декоративных целей из-за их привлекательного внешнего вида: TiN имеет отличительный желтый цвет золота, CrN выглядит серебро, ZrN имеет цвет белого золота. Сплавные покрытия улучшают твердость, износостойкость, вязкость и стойкость к окислению путем введения в решетку TiN других элементов, таких как C, Al и Cr. Три основных покрытия - TiN, TiCN и TiAlN - в настоящее время составляют более 70% мирового рынка покрытий.
Многослойные покрытия
Дальнейшее улучшение свойств твердых покрытий PVD было достигнуто путем осаждения многослойных структур. Выбирая подходящую комбинацию материалов для многослойной структуры, можно улучшить сопротивление износу, коррозии, окислению. Многослойная структура имеет более высокую ударную вязкость и более низкую твердость, сравнимую с моноблочными покрытиями. «Сэндвич-структура» поглощает трещину подслоями, поэтому многослойное покрытие обычно предпочтительнее для высокой динамической нагрузки, например, для черновой обработки.
Нанокомпозитные покрытия
Нанокомпозитные структуры представляют собой новый класс материалов, состоящий из двух или более фаз, сосуществующих в очень малом объеме, кристаллов с размерами 3 ... 10 нм. В случае нанокристаллических материалов число атомов в зерне кристалла сравнимо или даже меньше, чем число атомов, находящихся в границах зерен. В таких условиях образование дислокаций тормозится границами зерен, а механическая деформация происходит за счет механизма скольжения по границам зерен, а не движения дислокаций, что является механизмом деформации в обычных материалах. Это приводит к значительному увеличению твердости нанокристаллических материалов и разработке сверхтвердых материалов. Депонируя различные виды материалов, компоненты (например, Ti, Cr, Al и Si) не смешиваются, и создаются две фазы. Нанокристаллические зерна TiAlN или AlCrN внедряются в аморфную матрицу Si3N4. Нанокомпозитные покрытия коммерчески доступны с 2003 года, и они обладают выдающимися свойствами и применениями.
Покрытия DLC и OXI
Diamond Like Coating (DLC) представляет собой метастабильную форму аморфного углерода с высоким процентом кубических sp3-элементов. Покрытия DLC улучшают характеристики обрезки стружки и формовочных инструментов и играют важную роль в обработке мягких и адгезивных материалов, которые вызывают заусенцы. Сегодня покрытия DLC в основном используются в массовом производстве компонентов для защиты от износа и износа благодаря меньшему трению. Оксидные и оксинитридные покрытия служат для разделения инструмента / компонента и заготовки и для достижения низкого сродства между ними, особенно в процессах сухой резки, когда достигаются высокие температуры. Они обладают следующими преимуществами: высокая устойчивость к износу клея, абразивному износу, окислению, диффузии кислорода (слой уже является оксидом); химическая и термическая изоляция и химическое равнодушие; снижение трения даже при температурах более 1000 ° C; меньше застроенных кромок и меньше взаимной диффузии материала в зоне контакта трибо.
