我国切削刀具涂层技术的发展

http://www.mmsonline.com.cn 2008年08月18日

　　我国的刀具涂层技术经过多年发展，目前正处于关键时期，即原有技术已不能满足切削加工日益提高的要求，国内各大工具厂的涂层设备也到了必须更新换代的时期。因此，充分了解国内外刀具涂层技术的现状及发展趋势，瞄准国际涂层技术先进水平，有计划、按步骤地发展刀具涂层技术（尤其是PVD技术），对于提高我国切削刀具制造水平具有重要意义。
　　
我国CVD技术的发展
　　
　　我国从二十世纪七十年代初开始研究CVD涂层技术，由于该项技术专用性较强，国内从事研究的单位并不多。八十年代中期，我国CVD刀具涂层技术的开发达到实用化水平，工艺技术水平与当时的国际水平相当，但在随后的十多年里发展较为缓慢（与国外研究状况类似）；九十年代末期，我国开始MT-CVD技术的研发工作，MT-CVD工艺及装备的研究开发预计可在2001年内基本完成，根据研究目标，工艺技术及设备将达到当前国际先进水平；我国PCVD技术的研究始于九十年代初，PCVD工艺技术主要用于模具涂层，目前在切削刀具领域的应用还十分有限。总体而言，国内CVD技术的总体发展水平与国际水平差距不大，待MT-CVD技术开发成功，我国在刀具CVD涂层领域的整体水平将可与国际先进水平基本保持同步。
　　
我国PVD技术的发展
　　
　　我国PVD涂层技术的研发工作始于八十年代初期，至八十年代中期研制成功中小型空心阴极离子镀膜机，并开发了高速钢刀具TiN涂层工艺技术。在此期间，由于对切削刀具涂层市场前景看好，国内共有七家大型工具厂从国外引进了大型PVD涂层设备（均以高速钢TiN涂层工艺为主）。技术及设备的引进调动了国内PVD技术的开发热潮，许多科研单位和各大真空设备厂纷纷展开了大型离子镀膜机的研制工作，并于九十年代初开发出多种PVD涂层设备。但由于多数设备性能指标不高，无法保证刀具涂层质量，同时预期的市场效益未能实现，因此大多数企业未对PVD刀具涂层技术作进一步深入研究，导致近十年国内PVD刀具涂层技术的发展徘徊不前。尽管九十年代末国内成功开发出硬质合金TiN-TiCN-TiN多元复合涂层工艺技术并达到实用水平，CNx涂层技术的研发也有重大突破，但与国际发展水平相比，我国的刀具PVD涂层技术仍落后十年左右。目前国外刀具PVD涂层技术已发展到第四代，而国内尚处于第二代水平，且仍以单层TiN涂层为主。

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