武漢赫斯特涂層材料股份有限公司

已成功開發(fā)出新材料領(lǐng)域高新技術(shù)成果100余項，其中獲得國家級成果兩項、國家級重點新產(chǎn)品五項、國家級推廣技術(shù)三項、省市科技進步二等獎三項、科技進步獎三等獎兩項、發(fā)明二等獎三項，產(chǎn)品和技術(shù)在國內(nèi)外展示中榮獲金、銀、創(chuàng)新獎68項。

武漢赫斯特涂層材料股份有限公司多年來一直致力于跟蹤國際上先進的功能性涂層新材料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，是一家股份制高新技術(shù)企業(yè)，下屬新型樹脂、工業(yè)涂料、納米與防銹粉體顏料四個生產(chǎn)基地占地面積80000m2，年生產(chǎn)能力30000噸。2000年通過ISO9001質(zhì)量體系認證，2007年通過中國船級社CCS工廠認證，2009年通過ISO14000環(huán)境體系認證，2010年部分產(chǎn)品通過CTI和WRAS認證。

現(xiàn)為中國防腐協(xié)會常務(wù)理事單位、中國氟硅工業(yè)協(xié)會涂料專用委員會主任委員單位、中國造船工業(yè)協(xié)會近海學(xué)術(shù)委員會委員單位、武漢市工程咨詢協(xié)會理事單位。曾被中國國際腐蝕控制大會（CICC）、中國防腐蝕技術(shù)協(xié)會、中國化工學(xué)會、中國化工企業(yè)管理協(xié)會和中國石油和化工工業(yè)協(xié)會聯(lián)合評為“全國防腐蝕企業(yè)二十強”。 研究院研發(fā)中心下設(shè)六個重點試驗室，現(xiàn)有專業(yè)技術(shù)研究人員60多人，其中教授、高級工程師42人，多年來先后承擔(dān)了“國家863計劃項目”、“國家攻關(guān)計劃項目”、“國家火炬計劃項目”、“國家技術(shù)創(chuàng)新基金項目”、“國家星火計劃項目”及“湖北省科技攻關(guān)項目”、“武漢市重大科技攻關(guān)項目”。

中文名稱

自潤滑涂層材料

英文名稱

self-lubrication coating material

定　　義

含有固體潤滑組分的涂層材料。

應(yīng)用學(xué)科

機械工程（一級學(xué)科），表面工程（二級學(xué)科），熱噴涂（三級學(xué)科）

涂層材料須具有硬度高、耐磨性好、化學(xué)性能穩(wěn)定、不與工件材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、耐熱耐氧化、摩擦因數(shù)低，以及與基體附著牢固等要求。顯然，單一的涂層材料很難滿足上述各項要求。所以硬質(zhì)涂層材料已由最初只能涂單一的TiC、TiN、Al₂O₃，進入到開發(fā)厚膜、復(fù)合和多元涂層的新階段。新開發(fā)的TiCN、TiAlN、TiAlN多元、超薄、超多層涂層與TiC、TiN、Al₂O₃等涂層的復(fù)合，加上新型的抗塑性變形基體，在改善涂層的韌性、涂層與基體的結(jié)合強度、提高涂層耐磨性方面有了重大進展。又突破了在硬質(zhì)合金基體上涂覆金剛石薄膜技術(shù)，全面提高了刀具的性能。

工藝最成熟和應(yīng)用最廣泛的硬質(zhì)涂層材料是TiN，但TiN與基體結(jié)合強度不及TiC涂層，涂層易剝落，且硬度也不如TiC高，在切削溫度較高時膜層易氧化而被燒蝕。TiC涂層有較高的硬度與耐磨性，抗氧化性也好，但其性脆，不耐沖擊。TiCN兼有TiC和TiN兩種材料的優(yōu)點，它在涂覆過程中可通過連續(xù)改變C、N的成份控制TiCN性質(zhì)，并形成不同成份的多層結(jié)構(gòu)，可降低涂層的內(nèi)應(yīng)力，提高韌性，增加涂層的厚度，阻止裂紋的擴展，減少崩刃。所以，生產(chǎn)的一些刀片，如瑞典Sandvik公司推薦用于加工鋼料的GC4000系列刀片、中國株洲硬質(zhì)合金廠生產(chǎn)的CN系列刀片、日本東芝公司的T715X和T725X涂層刀片中均有TiCN涂層成份。TiCN基涂層適于加工普通鋼、合金鋼、不銹鋼和耐磨鑄鐵等材料，用它加工工件時的材料切除率可提高2~3倍。

涂層刀具硬質(zhì)涂層

TiAlN、CrN、TiAlCrN是開發(fā)的硬質(zhì)涂層新材料。TiAlN涂層刀片已商品化。它的化學(xué)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(shè)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(xué)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。

涂層刀具氮化鈦涂層

德國某公司開發(fā)了Supernitride涂層系列，其中超級氮化鈦涂層有很高的含鋁量，可形成穩(wěn)定的氧化層（氧化溫度達1000℃），它比一般的TiAlN涂層更硬、更致密、更耐高溫，適用于高速切削、干式切削和硬切削的刀具，可加工硬度高達58HRC以上的淬火鋼。

涂層刀具納米涂層

此外，納米超薄膜涂層工藝已日趨成熟。據(jù)報道，日本某公司推出了一種高速強力型鉆頭，它是在韌性好的K類（WC Co）硬質(zhì)合金基體上交互涂覆了1,000層TiN和AlN超薄膜涂層，涂層厚度約2.5微米。使用表明，該鉆頭的抗彎強度與斷裂韌性可大幅度提高，其硬度則與CBN相當(dāng)，刀具壽命可提高2倍左右。該公司還開發(fā)出ZX涂層立銑刀，超薄膜鍍層數(shù)達2,000層，每層厚度約1nm，用該立銑刀加工60HRC的高硬度材料，刀具壽命遠高于TiCN和TiAlN涂層刀具。第八屆中國國際機床展覽會（CIMT2003）上，瑞士某公司推出的納米結(jié)構(gòu)涂層（AITiN/SiN) 立銑刀，其涂層硬度為45GPa，氧化溫度1100℃，切削對比試驗表明，其壽命比TiN涂層立銑刀高3倍，比TiAlCN涂層立銑刀高2倍。除上述AITiN/SiN、TiAlCN新涂層外，還有特定功能的涂層，如MoS₂、DLC潤滑涂層，其摩擦因數(shù)?。?.05），適于涂覆絲錐、鉆頭等刀具，可改善排屑性能，或者作為復(fù)合涂層的表面涂層，減少切屑的粘結(jié)。