電氣元件用涂層鋁及鋁合金帶材

生產(chǎn)上常用的涂層方法有兩種:物理氣相沉積(PVD) 法和化學氣相沉積(CVD) 法。前者沉積溫度為500℃，涂層厚度為2~5μm;后者的沉積溫度為900℃~1100℃，涂層厚度可達5~10μm，并且設備簡單，涂層均勻。因PVD法未超過高速鋼本身的回火溫度，故高速鋼刀具一般采用PVD法，硬質(zhì)合金大多采用CVD法。硬質(zhì)合金用CVD法涂層時，由于其沉積溫度高，故涂層與基體之間容易形成一層脆性的脫碳層(η相)，導致刀片脆性破裂。 近十幾年來，隨著涂覆技術(shù)的進步，硬質(zhì)合金也可采用PVD法。國外還用PVD/CVD相結(jié)合的技術(shù)，開發(fā)了復合的涂層工藝，稱為PACVD法(等離子體化學氣相沉積法)。即利用等離子體來促進化學反應，可把涂覆溫度降至400℃以下(涂覆溫度已可降至180℃~200℃)，使硬質(zhì)合金基體與涂層材料之間不會產(chǎn)生擴散、相變或交換反應，可保持刀片原有的韌性。據(jù)報道，這種方法對涂覆金剛石和立方氮化硼(CBN)超硬涂層特別有效。

TiAlN、CrN、TiAlCrN是近幾年來開發(fā)的硬質(zhì)涂層新材料。TiAlN涂層刀片已商品化。它的化學穩(wěn)定性和抗氧化磨損性能好，用其加工高合金鋼、不銹鋼、鈦合金和鎳合金時的刀具壽命可比TiN涂層高3~4倍。此外，TiAlN涂層中如果有合適的鋁濃度，切削時在刀具前刀面和切屑的界面上還會產(chǎn)生一層硬質(zhì)的惰性保護膜，該膜有較好的隔熱性，可更有效地用于高速切削。例如，美國Kennametal公司推出的H7刀片，系TiAlN涂層，是專為高速銑削合金鋼、高合金鋼和不銹鋼等高性能材料而設計的。CrN是一種無鈦涂層，適于切削鈦和鈦合金、銅、鋁以及其它軟材料，化學穩(wěn)定性好，不產(chǎn)生粘屑。TiAlCrN是一種梯度結(jié)構(gòu)涂層，不僅具有高的韌性和硬度，而且摩擦因數(shù)也較小，適用于銑刀、滾刀、絲錐等多種刀具，切削性能明顯優(yōu)于TiN。