氮化物涂層具有硬度高、耐磨性好、良好的抗氧化性、抗粘附性等性能,常用做刀具的保護(hù)涂層。304不銹鋼和鈦合金因?yàn)榱己玫男阅芏谏钪袘?yīng)用適合,但由于在加工時(shí)會(huì)出現(xiàn)加工硬化、切削溫度較高、刀具粘結(jié)等缺陷,是比較典型的難加工材料。而使用涂層刀具能有效改善刀具的切削性能,并能延長(zhǎng)刀具的使用壽命。市場(chǎng)上常用AlCrN和AlTiN涂層來切削這兩種材料。但是這兩種材料容易在刀具表面產(chǎn)生粘附層,會(huì)影響刀具的使用壽命,為了改善“粘刀性”,需要先了解不同刀具在不同涂層上的粘附機(jī)理。調(diào)整氮化鈦中氮元素的百分含量，可以改變氮化鈦薄膜的顏色，從而達(dá)到理想的美觀效果。重慶耐磨氮化鈦
1.氮化鈦(TiN)具有典型的NaCl型結(jié)構(gòu)，屬面心立方點(diǎn)陣，晶格常數(shù)a=0.4241nm，其中鈦原子位于面心立方的角頂。TiN是非化學(xué)計(jì)量化合物其穩(wěn)定的組成范圍為TiN0.37-TiN1.16，氮的含量可以在一定的范圍內(nèi)變化而不引起TiN結(jié)構(gòu)的變化。TiN粉末一般呈黃褐色超細(xì)TiN粉末呈黑色，而TiN晶體呈金黃色。TiN熔點(diǎn)為2950℃，密度為5.43-5.44g/cm3，莫氏硬度8-9，抗熱沖擊性好。氫化鈦的理化性質(zhì)由氫元素的含量來決定，當(dāng)氨元素含量減少時(shí)氮化鈦的晶格參數(shù)反而增大，硬度也會(huì)有顯微的增大，但氮化鈦的抗震性隨之降低。TiN熔點(diǎn)比大多數(shù)過渡金屬氮化物的熔點(diǎn)高，而密度卻比大多數(shù)金屬氨化物低，因此是一種很有特色的耐熱材料。臺(tái)州壓鑄模具氮化鈦服務(wù)電話TiN作催化劑載體，可通過提高貴金屬鉑利用率、增強(qiáng)金屬-載體間相互作用、促進(jìn)質(zhì)量/電荷轉(zhuǎn)移及增強(qiáng)耐腐蝕。
比較TiN和TiAlN涂層刀具加工鋁鋰合金的切削性能和表面質(zhì)量。方法使用硬質(zhì)合金、TiN涂層和TiAlN涂層三種刀具,對(duì)2198-T8型鋁鋰合金進(jìn)行干式銑削試驗(yàn)。改變切削因素的水平,比較刀具磨損、鋁鋰合金的表面粗糙度、切削力和切屑形態(tài)。結(jié)果銑削鋁鋰合金時(shí),刀具主要磨損為粘附磨損,TiN涂層的粘附程度比較低,硬質(zhì)合金次之,TiAlN涂層表面粘附較好嚴(yán)重,切削效能比較低。粘附磨損嚴(yán)重影響銑削成形的表面粗糙度,并使銑削力增加。銑削速度是影響工件表面粗糙度的主要因素,通過提高銑削速度可明顯降低材料的粘結(jié)程度,降低表面粗糙度與銑削力,TiN涂層在銑削鋁鋰合金時(shí)較好小表面粗糙度可達(dá)到0.5μm以下。在相同的切削參數(shù)下,TiN涂層斷屑均勻,切屑表面較為光滑,切屑塑性變形較好小。硬質(zhì)合金刀具產(chǎn)生的切屑尺寸較短,切屑表面有少量帶狀條紋,TiAlN涂層刀具產(chǎn)生的切屑發(fā)生了嚴(yán)重的塑性變形。結(jié)論與TiAlN涂層和硬質(zhì)合金刀具相比,TiN涂層刀具在銑削鋁鋰合金時(shí)的切削效能比較好,可以達(dá)到比較好的表面粗糙度和加工效果
TiN薄膜的研究工作早在20世紀(jì)60年代已開始進(jìn)行，但因材料和器件制備上的困難，使研究工作一度轉(zhuǎn)入低潮。后來隨著薄膜制備技術(shù)的提高，國內(nèi)外對(duì)TiN薄膜的研究工作又開始活躍起來，制備方法也多樣化了，目前已取得很大進(jìn)展。TiN薄膜的制備方法主要可分為物理物物理相沉積、化學(xué)氣相沉積兩大類。應(yīng)用于工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。TiN薄膜無毒、質(zhì)輕、強(qiáng)度高且具有優(yōu)良的生物相容性，因此它是非常理想的醫(yī)用金屬材料，可用作植入人體的植入物和手術(shù)器械等閻。此外，氮化鈦薄膜還能作為其他優(yōu)良生物相溶性薄膜的增強(qiáng)薄膜。國外的Nelea等人通過鍍制TiN薄膜中間層大幅度提高了醫(yī)用常用材料羥磷灰石薄膜(HA)的機(jī)械性能和附著力。許多日本的刀具公司都能供應(yīng)含有氮化鈦涂層的產(chǎn)品，其中有些賣給了歐洲部分國家和美國，多數(shù)進(jìn)入日本市場(chǎng)。
50.現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展要求切削刀具在越來越高的速度下運(yùn)行，高速切削產(chǎn)生的摩擦熱使切削刀具刃部處于高溫狀態(tài)，因此對(duì)于切削刀具的紅硬性及其他綜合性能提出更高的要求方能實(shí)現(xiàn)刀具使用的高壽命。除了使用性能更好的整體材料來制作切削刀具外，作為表面熱處理技術(shù)的一個(gè)重要分支的PVD涂層技術(shù)已經(jīng)是現(xiàn)代刀具不可缺少的應(yīng)用技術(shù)，由于能成倍得提高刀具壽命而被譽(yù)為高速鋼刀具的一次進(jìn)步。其實(shí)質(zhì)是在切削刀具的表面沉積一層具有致密結(jié)構(gòu)、高硬度、熱穩(wěn)定性、耐磨性和抗氧化性良好的硬質(zhì)薄膜。氮化鈦具有金屬光澤，可作為仿真的金色裝飾材料，在代金裝飾行業(yè)中具有良好的應(yīng)用前景。重慶耐磨氮化鈦
基于氮化鈦優(yōu)良的導(dǎo)電性能，可做成各種電極以及點(diǎn)觸頭等材料。重慶耐磨氮化鈦
表面涂層技術(shù)已成為提高材料抗疲勞和抗磨損性能的重要手段。許多零部件,例如刀具、齒輪和軸承等,通過表面涂層,改善接觸性能。但由于涂層制造過程中不可避免的缺陷以及涂層基體之間彈性參數(shù)不連續(xù)性,在接觸應(yīng)力作用下涂層結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生裂紋,隨著裂紋的擴(kuò)展,引起涂層的剝落而造成零件的失效。為滿足涂層結(jié)構(gòu)在工程應(yīng)用中的可靠性要求,需要研究在摩擦接觸條件下涂層結(jié)構(gòu)的失效機(jī)理。本文主要完成了以下工作:1利用等離子輔助化學(xué)氣相沉積技術(shù)制備厚度為10μm的氮化鈦涂層,其基體為高速鋼。利用顯微硬度儀測(cè)量得到涂層的硬度約為2000HV4000HV,利用納米壓痕儀測(cè)量得到涂層的彈性模量和斷裂韌度分別為590GPa和3.30MPa·1/2m。劃痕法本質(zhì)上屬于摩擦接觸問題,可通過掃描電鏡對(duì)涂層劃痕表面進(jìn)行觀察與分析,結(jié)果表明在涂層表面產(chǎn)生了平均間距約為5.1μm弧形裂紋,同時(shí)測(cè)得涂層表面的摩擦系數(shù)約為0.25。重慶耐磨氮化鈦