Nesta ferramenta semanal, focamos no conhecimento de revestimento de ferramentas de carboneto. Bem-vindo para navegar pelas ferramentas de revestimento da nossa empresa.

Tipo de revestimento

Nitreto de titanio (TiCN)

A dureza do revestimento é maior do que a do revestimento TiN. Devido ao aumento do teor de carbono, a dureza do revestimento TiCN é aumentada em 33%, e sua faixa de dureza é de cerca de hv3000-4000 (dependendo do fabricante).

Revestimento de diamante CVD

Comparado com ferramentas revestidas com PVD, a vida útil das ferramentas revestidas com diamante CVD é aumentada de 10 a 20 vezes. A alta dureza das ferramentas revestidas com diamante torna a velocidade de corte TiNg 2 a 3 vezes maior do que a das ferramentas n?o revestidas. A temperatura de oxida??o do diamante CVD se refere ao valor da temperatura quando o revestimento come?a a se decompor. Quanto maior a temperatura de oxida??o, mais favorável é para o corte TiNg em alta temperatura.

Embora a dureza do revestimento de TiAlN em temperatura ambiente possa ser menor do que a do revestimento de TiCN, foi provado que o revestimento de TiAlN é muito mais eficaz do que o revestimento de TiCN em alta temperatura. A raz?o pela qual o revestimento de TiAlN pode manter sua dureza em alta temperatura é que ele pode formar uma camada de alumina entre a ferramenta e o cavaco, que pode transferir calor da ferramenta para a pe?a de trabalho ou cavaco.

Comparado com ferramentas de a?o rápido, a velocidade de corte de ferramentas de metal duro é geralmente maior, o que faz com que o TiAlN se torne o revestimento preferido para ferramentas de metal duro. As ferramentas de pedra revestidas com pvdtialn s?o geralmente usadas para brocas de metal duro e fresas de topo como uma boa escolha para cortar materiais n?o ferrosos e n?o metálicos.

O material do filme duro na superfície da ferramenta tem os seguintes requisitos

① Alta dureza e boa resistência ao desgaste;

② Propriedade química estável, sem rea??o química com o material da pe?a de trabalho;

③ Resistente ao calor e à oxida??o, baixo coeficiente de atrito, firme ades?o à matriz, etc. é difícil que um único material de revestimento atenda aos requisitos técnicos acima.

O desenvolvimento de materiais de revestimento passou pelos estágios de desenvolvimento do revestimento composto tic-a12o3-TiN, TiCN, TiAlN e outros revestimentos compostos multicomponentes do revestimento TiN único original e revestimento TiC. Agora, os materiais de filme composto multicomponente, como TiN / NbN, TiN / CN, etc. foram recentemente desenvolvidos, o que melhora muito o desempenho do revestimento de ferramentas.

Critérios de sele??o do material de revestimento

No processo de fabrica??o de ferramentas de corte revestidas, geralmente é selecionado de acordo com a dureza, resistência ao desgaste, resistência à oxida??o em alta temperatura, lubricidade e resistência de ades?o do revestimento, entre as quais a oxida??o do revestimento é a mais diretamente relacionada à temperatura de corte.

A temperatura de oxida??o se refere ao valor da temperatura quando o revestimento come?a a se decompor. Quanto maior o valor da temperatura de oxida??o, mais favorável ele é para o corte de TiNg em alta temperatura. Embora a dureza do revestimento de TiAlN em temperatura ambiente possa ser menor do que a do revestimento de TiCN, foi provado que o revestimento de TiAlN é muito mais eficaz do que o revestimento de TiCN em alta temperatura.

A raz?o pela qual o revestimento de TiAlN pode manter sua dureza em alta temperatura é que ele pode formar uma camada de alumina entre a ferramenta e o cavaco, que pode transferir calor da ferramenta para a pe?a de trabalho ou cavaco. Comparado com ferramentas de a?o rápido, a velocidade de corteTiNg de ferramentas de metal duro é geralmente maior, o que torna o TiAlN o revestimento preferido de ferramentas de metal duro. Brocas e fresas de metal duro geralmente usam este revestimento PVD TiAlN.

Da perspectiva da tecnologia de aplica??o: além da temperatura de corte, a profundidade de corte, a velocidade de corte e o líquido de arrefecimento podem afetar o efeito da aplica??o do revestimento da ferramenta.

Desenvolvimento de materiais de revestimento comuns

TiN é o material de revestimento duro mais maduro e amplamente utilizado. Atualmente, a taxa de uso de ferramentas de a?o rápido revestidas com TiN em países desenvolvidos foi responsável por 50% – 70% de ferramentas de a?o rápido, e a taxa de uso de algumas ferramentas complexas que n?o podem ser retificadas excedeu 90%.

Devido aos altos requisitos técnicos das ferramentas modernas de corte de metalTiNg, o revestimento TiN está cada vez mais incapaz de se adaptar. O revestimento TiN tem baixa resistência à oxida??o. Quando a temperatura atinge 500 ℃, o filme é obviamente oxidado e ablacionado, e sua dureza n?o pode atender às necessidades. O TIC tem maior microdureza, ent?o o material tem melhor resistência ao desgaste. Ao mesmo tempo, tem uma ades?o firme com o substrato. Na prepara??o de revestimento multicamadas resistente ao desgaste, o TIC é frequentemente usado como o filme subjacente em contato com o substrato. é um material de revestimento muito comum em ferramentas de revestimento.

Com o desenvolvimento de TiCN e TiAlN, o desempenho das ferramentas revestidas foi melhorado. O TiCN pode reduzir o estresse interno do revestimento, melhorar a tenacidade do revestimento, aumentar a espessura do revestimento, evitar a propaga??o de rachaduras e reduzir o colapso da aresta de corteTiNg. Quando o TiCN é definido como a principal camada resistente ao desgaste das ferramentas revestidas, a vida útil da ferramenta pode ser significativamente melhorada.

O TiAlN tem boa estabilidade química, resistência à oxida??o e resistência ao desgaste. Ao processar a?o de alta liga, a?o inoxidável, qinalloy e liga de níquel, sua vida útil é 3-4 vezes maior do que a das ferramentas revestidas com TiN. Se houver uma alta concentra??o de Al no revestimento de TiAlN, uma fina camada de A12O3 n?o conforme será formada na superfície do revestimento durante o corteTiNg, formando uma película protetora inerte dura. A ferramenta revestida pode ser usada de forma mais eficaz no corteTiNg de alta velocidade. O carboneto de nitrogênio de titanio ticno dopado com oxigênio tem alta microdureza e estabilidade química, o que pode produzir o mesmo efeito que o revestimento composto tic deca12o3. Wechat para processamento de metal, bom conteúdo, digno de aten??o.

Entre os materiais de filme duro mencionados acima, há três tipos cuja microdureza HV pode exceder 50 gpa: filme de diamante, CBN e nitreto de carbono.

Muitos filmes de diamante precisam ser depositados a 600 ℃ – 900 ℃, ent?o essa tecnologia é frequentemente usada para depositar filmes de diamante na superfície de ferramentas de carboneto cimentado. A comercializa??o de ferramentas de carboneto de diamante é uma grande conquista da tecnologia de revestimento nos últimos anos.

O CBN só perde para o diamante em dureza e condutividade térmica. Ele tem excelente estabilidade térmica e n?o oxida quando aquecido a 1000 ℃. O CBN tem propriedades químicas muito estáveis para metais ferrosos. Ao contrário do diamante, o CBN n?o é adequado para processamento de a?o. Ele pode ser amplamente utilizado no acabamento e retifica??o de produtos de a?o.

Além de sua excelente resistência ao desgaste, o revestimento de CBN também pode processar a?o resistente ao calor, liga de titanio e a?o temperado em velocidade de corte bastante alta. Ele também pode cortar rolos duros e frios com alta dureza, materiais temperados dopados com carbono e liga de Si Al com desgaste de ferramenta muito sério. CVD e PVD s?o os principais métodos para sintetizar filmes de CBN em fase gasosa de baixa press?o. CVD inclui transporte químico PCVD, aquecimento assistido por fio quente PCVD, ECR-CVD, etc.; PVD inclui revestimento de feixe de íons reativos, evapora??o reativa ativa, deposi??o assistida por laser, etc. Ainda há muito trabalho a ser feito na pesquisa básica e aplica??o da tecnologia de síntese de CBN, incluindo mecanismo de rea??o e processo de forma??o de filme, diagnóstico de plasma e análise de espectrometria de massa, determina??o das melhores condi??es de processo, desenvolvimento de equipamentos de alta eficiência, etc.

O nitreto de carbono pode ter dureza igual ou superior à do diamante. O sucesso da síntese do nitreto de carbono é um exemplo notável de engenharia molecular. Como um material superduro, espera-se que o nitreto de carbono tenha muitas outras propriedades físicas e químicas valiosas, e o estudo do cloreto de carbono se tornou um tópico quente no campo da ciência dos materiais no mundo.