切削技術(shù)以及切削刀具分別是制造業(yè)中的基礎(chǔ)工藝和基礎(chǔ)工藝裝備，隨著科技提升，對(duì)工件的加工精度以及切削速度、效率等要求的提高，普通刀具逐漸落后于技術(shù)發(fā)展，而涂層刀具趁勢(shì)而起。隨著材料科學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步，涂層材料的種類范圍越來越廣泛，刀具涂層的種類與質(zhì)量也在不斷提升。在切削加工技術(shù)中，常見刀具涂層均以TiN為主, 被譽(yù)為高速鋼刀性能的歷史性變革，而高鋁鈦涂層（AlTiN）是在TiN的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。兩者相比，高鋁鈦涂層比TiN具有更好的硬度、耐磨性、耐高溫氧化以及與基體之間結(jié)合力的優(yōu)勢(shì)。高鋁鈦涂層能夠涂覆于諸多刀具表面，改善其表面性能，增強(qiáng)切削效率。下面小編為大家分享一下高鋁鈦涂層改善滾齒刀哪些性能的相關(guān)知識(shí)吧。

　　一、高鋁鈦涂層對(duì)滾齒刀剛性的提高

　　傳統(tǒng)不加處理的滾齒刀具，常常需要花費(fèi)大量時(shí)間切削，由于耐磨性差，經(jīng)常要更換刀具，與此同時(shí)也增加了企業(yè)成本，已無法滿足現(xiàn)如今工業(yè)的剛性需求，因此滾齒刀涂層的優(yōu)化使用尤為重要。

　　滾齒刀切削過程中非常明顯的特點(diǎn)是溫度高，當(dāng)滾齒刀表面鍍上高鋁鈦涂層后，隨著溫度升高，高鋁鈦涂層的晶體表面具有擇優(yōu)生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)?shù)髁堪l(fā)生變化的時(shí)候，這種擇優(yōu)生長(zhǎng)的趨勢(shì)更加明顯。AlTiN屬于面立方結(jié)構(gòu)，晶粒表面密布排列，而且具備至低表面能，其中原子按照密集方式排列，溫度越高，組織越緊密，由此使氮鋁化鈦涂層產(chǎn)生高硬度優(yōu)勢(shì)。

　　當(dāng)溫度非常高時(shí)，TiN中的AlN也只是固溶其中的一小部分，由于等離子體的活化和高能量離子轟擊的作用，通過物理相沉積方法制備的涂層使得TiN中的AlN的固溶度明顯增加，多于能夠在相對(duì)溫度較低的情況下制備含量較高的鋁涂層。當(dāng)鋁原子與鈦原子發(fā)生置換時(shí)，其晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致晶體表面間距大大減小，使得晶體結(jié)構(gòu)致密，而且因?yàn)殇X含量增加，涂層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，向著高硬度方向改變。

　　另一方面，如通過磁控濺射技術(shù)向刀具基體鍍涂層，其屬于沉積化合物薄膜，可用化合物材料制作而成的靶材濺射沉積，也可以在濺射純金屬或者合金靶材的同時(shí)通入一定量的活性氣體，在濺射過程中參加反應(yīng)，沉積出化合物薄膜，從而獲得純度高的涂層，進(jìn)而增強(qiáng)了滾齒刀剛性?？梢姡撏繉訉?duì)滾齒刀的剛性是有很大的作用的。

高鋁鈦涂層改善滾齒刀哪些性能

　　二、高鋁鈦涂層對(duì)滾齒刀耐磨性的提升

　　傳統(tǒng)刀具工作時(shí)，因其基體與切削物之間直接接觸，兩者之間摩擦性大以及升溫后的原因，刀具耐磨性嚴(yán)重不足，刀具使用壽命嚴(yán)重下降。涂層材料的發(fā)明，就是為了提高刀具性能，而對(duì)于涂層的要求則是具有較高的耐磨性、高溫抗氧化性以及與刀具的基體有著較好的結(jié)合力，但是涂具刀層的良好性能基礎(chǔ)是結(jié)合強(qiáng)度。研究中發(fā)現(xiàn)，涂層的剝落會(huì)在表面產(chǎn)生凹槽，而剝落后不能排解到外面的涂層殘?jiān)鼊t引發(fā)摩擦系數(shù)變大。對(duì)于此人們改善了涂層的結(jié)合能力，例如涂層前先鍍一層金屬、合金等作為過渡層，或者制備成分梯度緩解等方法，而滾齒刀的耐磨性隨著涂層的厚度增加而增強(qiáng)，但是涂層厚度并不能無限增加，因?yàn)榛谕繉优c基體結(jié)合能力差的原因。滾齒刀具切割時(shí)會(huì)產(chǎn)生高溫，而高鋁鈦涂層性能極為適合，從不同溫度的涂層表面可以看出。

　　當(dāng)溫度較低時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)薄膜的表面有很多孔洞狀等缺陷，同時(shí)結(jié)構(gòu)松散，晶粒的生長(zhǎng)呈現(xiàn)出一種無規(guī)則狀態(tài)。

　　當(dāng)溫度有所提升時(shí)，晶粒的結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)生變化，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鶢畹慕Y(jié)構(gòu)，而且膜層表面的大熔滴數(shù)以及孔洞數(shù)量減少并且晶粒尺寸變小。再度升溫，整個(gè)膜層變得相對(duì)平整，柱狀晶粒占據(jù)薄膜表面大部分空間，而且相鄰的晶粒之間距離緊湊，使得結(jié)構(gòu)變得緊密堅(jiān)硬，并且分布均勻。沉積溫度低時(shí)，因?yàn)殡x化的金屬離子和基體表面粒子兩者之間并不能完全反應(yīng)，同時(shí)晶粒因?yàn)闆]有能量也不能生長(zhǎng)，所以其耐磨性大打折扣。但是當(dāng)溫度明顯升高時(shí)晶粒有了充足能量生長(zhǎng)，能按照有序的規(guī)則生長(zhǎng)并附著在表面形成了良好的耐磨性。

　　另外，在膜層制備過程中，如果滾齒刀具溫度低，則呈現(xiàn)拱形，當(dāng)溫度升高時(shí)表面趨于平整，這樣的情況下表面粗糙程度也會(huì)降低。而且高鋁鈦涂層能有效減小切削過程中的摩擦力，降低摩擦系數(shù)。因?yàn)楦咪X鈦涂層高溫下的良好性能，該型號(hào)涂層在金屬切削刀具中極受歡迎。同時(shí)，根據(jù)在不同溫度下對(duì)其內(nèi)部反應(yīng)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)它對(duì)于滾齒刀的剛性以及耐磨性都有著極大的提升。同時(shí)還總結(jié)出，其在反應(yīng)中具有良好的擇優(yōu)取向、高溫環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

　　以上就是高鋁鈦涂層改善滾齒刀哪些性能的主要體現(xiàn)。通過上文可知，高鋁鈦涂層在高溫環(huán)境下能夠增強(qiáng)滾齒刀的剛性和耐磨性，提高其切削性能，延長(zhǎng)其使用壽命，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。隨著制造業(yè)的發(fā)展，高鋁鈦涂層的研究與應(yīng)用還在不斷深化，需要相關(guān)企業(yè)以創(chuàng)新進(jìn)取的精神對(duì)待這些問題。材料科技有限公司專業(yè)生產(chǎn)各種涂層產(chǎn)品，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)刀具涂層技術(shù)，購(gòu)入優(yōu)質(zhì)工模具涂層設(shè)備，專注于產(chǎn)品質(zhì)量的提高，以不斷創(chuàng)新的精神面向材料科學(xué)前沿，加強(qiáng)原始科學(xué)創(chuàng)新，提升產(chǎn)品制作工藝與使用性能，歡迎有需要的客戶致電咨詢。