PVD涂層是指在真空條件下使用低電壓、大電流電弧放電技術(shù),使用氣體放電來(lái)蒸發(fā)目標(biāo)并電離蒸發(fā)的物質(zhì)和氣體,以及使用電場(chǎng)加速將蒸發(fā)的物質(zhì)及其反應(yīng)產(chǎn)物沉積在工件上。PVD涂層是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,特別是應(yīng)用于工具和模具的PVD涂層要求涂層的所有方面都有很高的性能。在涂布過(guò)程中,許多因素會(huì)影響涂層的性能。
1、薄膜的生長(zhǎng)提高了溫度,有利于改善薄膜的結(jié)構(gòu)和性能。氮化鈦、氮化鈦等涂層。在400-600℃的合適溫度下可以獲得較好的硬度和結(jié)合力。
2、PVD鍍膜過(guò)程中的溫度與結(jié)合力、硬度等沒(méi)有線性關(guān)系。在涂覆過(guò)程中,溫度過(guò)低,薄膜生長(zhǎng)不充分,表面粗糙,耐蝕性和顯微硬度降低。高溫容易產(chǎn)生粗大的柱狀晶體。導(dǎo)致基體材料結(jié)構(gòu)惡化,結(jié)合力下降,薄膜性能下降。
3、提高襯底溫度可以去除揮發(fā)性殘留物,增強(qiáng)表面擴(kuò)散和再結(jié)晶。界面反應(yīng)加速,底層雜質(zhì)擴(kuò)散?;|(zhì)融化了。增加晶體顆粒的大小。促進(jìn)再結(jié)晶界面的外延生長(zhǎng)、降低內(nèi)應(yīng)力、增加階梯覆蓋率以及增加與襯底相互作用所需的涂層溫度取決于工件的金相結(jié)構(gòu)、熱處理、工件幾何形狀,例如銳邊、薄板的快速加熱以及溫度測(cè)量非常困難。電弧電流、基體偏壓和反應(yīng)壓力也會(huì)影響溫度。涂層可在180開(kāi)始。工件應(yīng)在不會(huì)引起材料物理變化的溫度下進(jìn)行涂覆。
4、pvd涂層溫度超過(guò)回火點(diǎn),使工件變軟。
5、如鍍膜真空室零件較少,工件周圍會(huì)聚集較多的等離子體,會(huì)導(dǎo)致工件溫度較高和沉積速率較高。
PVD涂層工藝對(duì)環(huán)境沒(méi)有不利影響,符合現(xiàn)代綠色制造的發(fā)展方向。目前,PVD涂層技術(shù)已廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)合金立銑刀、鉆頭、臺(tái)階鉆、油孔鉆、鉸刀、絲錐、可轉(zhuǎn)位銑刀片、異形刀具、焊接刀具等的涂層處理。PVD技術(shù)不僅提高了薄膜與工具基體材料之間的結(jié)合強(qiáng)度,而且將第一代氮化鈦的涂層成分發(fā)展成多組分復(fù)合涂層,如碳化鈦、TiCN、氮化鋯、氮化鉻、二硫化鉬、氮化鈦、氮化鈦鋁、氮化錫、氮化碳、類金剛石碳和鉭碳等。
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