ZrN硬质合金涂层刀具除具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损性能之外,还具有良好的力学性能和导电性能,美观的金黄色外表等优点。ZrN涂层已广泛应用于电子电路中的电接触层、珠宝业中的装饰层和机械摩擦中的减摩层等,但在刀具涂层的应用还不常见。随着制造技术的进步,机械加工不断向高精化、高速化方向发展,因此对切削刀具在强度、耐高温、耐磨损和使用寿命等方面的性能要求也不断提高。对刀具进行涂层处理是提高刀具性能的重要手段之一。由于涂层处理可以提高加工效率和精度、延长刀具使用寿命、降低加工成本,因此,硬质合金涂层刀具在金属切削加工中的应用越来越广泛。更多信息,请访问:硬质合金刀具。
常用硬质合金涂层刀具的涂层材料有碳化物、氮化物、氧化物、硼化物和硫化物等,近年来还发展了聚晶金刚石、立方氮化硼等。涂层结构也已由最初的TiC和TiN单涂层发展到复合多涂层,如TiC/TiCN/TiN、TiC/Al2O3和TiC/Al2O3/TiN等复合涂层。TiC和TiN单涂层制备简单,但在应用中也逐渐暴露了一些问题,如耐蚀性差、高温硬度低等。
采用中频磁控溅射和电弧离子镀相结合的多功能PVD涂层制备方法有利于得到较高致密度、较好附着强度、耐久性强的硬质合金涂层刀具,具有离化率高及沉积速度快等优点,已在生产中得到广泛的应用。为了提高刀具的性能,在某些应用方面取代TiC和TiN硬质合金涂层刀具,作者采用中频磁控溅射和电弧离子镀相结合的方法,在最常用的、与ZrN最匹配的硬质合金上制备ZrN单涂层和复合ZrN涂层,并通过切削试验研究了硬质合金涂层刀具的切削性能。更多信息,请访问:http://www.tungsten-carbide.com.cn/Chinese/carbide-cutting-tools.html。