氮化钛(TiN)加工涂层刀具有什么作用？

时间：2022-09-27

刀具材料的改革往往是机械加工行业的成员，随着近代工业和科学技术的发展，切削刀具的材料从碳素工具钢、高速钢、硬质合金钢再到复合材料，已经有了很大的进步。然而，目前使用的各类刀具普遍存在着使用寿命短而影响生产效率的问题，其中大多是因表面硬度和耐磨性不够高所致。

后来，人们发现在高速钢或硬质合金钢刀具表面上涂上一层氮化钛超硬膜，对刀具的性能提高有很奇特的效果。

氮化钛是一种相当稳定的化合物，耐蚀性和抗氧化性优良，具有诱人的金黄色，但其主要应用并非为装饰。

氮化钛涂层所具有的硬度值在维氏硬度（HV）2500以上，在刀具上涂敷3~5微米的氮化钛涂层，刀具就能拥有更高的耐磨性和耐热性，大幅度提高刀具寿命和切削加工效率。例如，齿轮滚刀经氮化钛涂敷后寿命能延长3~4倍，因而可在切削齿轮时可提高切削速度，从而减少了加工时间和成本。

氮化钛的涂层沉积工艺为物理气相沉积（PVD），是在真空条件下将钛蒸发，并与氮发生反应在刀具表面形成一层非常硬的复合薄膜。这种加工过程较重要的特征是在加工时温度仅保持在350℃左右，因而高速钢刀具的固有特性及尺寸都不会受到影响。

氮化钛涂层刀具由于其优异性能，很快在工业发达国家得以推广使用，并为机械加工行业带来巨大的经济效益。

日本是该领域的良好者之一，许多日本的刀具公司都能供应含有氮化钛涂层的产品，其中有些卖给了欧洲部分国家和美国，多数进入了日本本国市场。我国对氮化钛涂层刀具的使用起步较晚，但已有不少厂家开始推广使用，经济效益较为可观。

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