冷卻液用得越少,零件需要清理的也越少。
Isoflux涂層設(shè)備制造公司總裁Dave Glocker同意這種看法,并補(bǔ)充說:“同時(shí)也節(jié)省費(fèi)用” 超級(jí)氮化物涂層 目前已經(jīng)有一系列的刀具使用含鋁超過65%的AlTiN涂層,例如,Carboloy公司的涂層鋁含量為67%,Ion Bcnd公司的涂層鋁含量為70%,Ceme Con公司則在2002年7月宣布開發(fā)了一種用于生產(chǎn)超級(jí)氮化物涂層的工藝,含鋁量達(dá)到80%。 據(jù)Ceme Con公司的技術(shù)經(jīng)理Rainer Cremer介紹,超級(jí)氮化物是一種極細(xì)顆粒、致密結(jié)構(gòu)的立方晶格金屬氮化物基的硬質(zhì)涂層。
上述涂層是由Ceme Con公司開發(fā)的高度離子化脈沖工藝(H.I.P)生產(chǎn)的,這種工藝基于復(fù)式陰極、雙極性、磁控濺射原理。脈沖產(chǎn)生的極高密度等離子體直接導(dǎo)向刀具,對(duì)正在生成的薄膜進(jìn)行高度離子轟擊,從而改善了涂層質(zhì)量。 Cremer指出,H.I.P工藝既可在直流偏壓下工作,也可在脈沖偏壓下工作,這取決于涂層的導(dǎo)電性。H.I.P工藝可以沉積非導(dǎo)電體涂層,因?yàn)殡p極性法可使刀具和陰極進(jìn)行有效的周期放電。 Cremer還指出,AlTiN涂層的硬度隨含鋁量的增加而提高,但是含鋁80%氮化鋁的切削性能是否最佳,有待進(jìn)一步研究。
關(guān)于硬度問題 對(duì)于鋁含量超過50%涂層,盡管有時(shí)仍按原來叫法稱為TiAlN,但有些公司已把提高鋁含量的涂層稱為AlTiN,以區(qū)別于原來的TiAlN。例如Melin工具公司自2002年6月起就停止使用原來的標(biāo)準(zhǔn)TiAlN涂層,并推薦用AlTiN涂層來替代。TiAlN涂層的硬度為2600HV,而AlTiN涂層的硬度可達(dá)4500HV。 圖3多涂層超級(jí)氮化物AlTiN涂層的顯微組織 但是,對(duì)AlTiN硬度方面的見解并不統(tǒng)一,因?yàn)殇X含量并不是影響硬度的唯一因素。
Balzers公司的研究開發(fā)部經(jīng)理Wolfgang Kalss就不相信隨著鋁含量上升,涂層硬度相應(yīng)提高這種觀點(diǎn)。他說:“把鋁含量提高到超過65%是可能的。但是提高鋁含量后,也會(huì)形成較軟的AlN相,使硬度降低?!彼€補(bǔ)充談到,Balzers曾收集分析各種數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)在鋁、鈦比達(dá)到1:1時(shí),涂層硬度最高。 雖然對(duì)AlTiN涂層在切削過程中的硬度值存在爭(zhēng)議,但是對(duì)于涂層表面在切削過程中氧化形成Al2O3覆蓋層的說明卻沒有分歧。
冶金工藝公司的銷售經(jīng)理Kris Lang說:“因?yàn)榍邢鬟^程中形成了氧化物覆蓋層,使脆性的涂層在抗熱性提高的同時(shí)也提高了硬度?!?他補(bǔ)充說明,AlTiN涂層刀具的理想工作速度為183~244m/min,主軸轉(zhuǎn)速為20000~40000r/min或更高,并且切削深度較淺。在這種條件下工作,生產(chǎn)效率較高,主軸所受壓力較小,表面較光潔,切屑較細(xì)有利于帶走較多的切削熱。這對(duì)切屑下側(cè)的涂層耐久性要求也不象低速切削那么高。這種工作條件對(duì)于切削可加工性標(biāo)準(zhǔn)值低達(dá)7~8%鎳基合金來說是很需要的。
AlTiN涂層中還可加入碳,這樣在切削鎳基合金時(shí)可增加刀具韌性。Lang補(bǔ)充說,正在進(jìn)行的一項(xiàng)試驗(yàn)是在涂層中加入硅,作為粘結(jié)劑強(qiáng)化涂層的顯微結(jié)構(gòu),以改善其性能。