切削刀具涂层技术研究进展（三）

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　　MTCVD的优点是：(1)沉积速度快、沉积温度较低；(2)涂层较厚；(3)对于形体复杂的工件涂层均匀；(4)涂层附着力高；(5)涂层内部残余应力小。鉴于此，这种方法易于工业化，是一种优于高温化学气相沉积涂层的涂层方法。

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　　MTCVD也有缺点：(1)涂层内部为拉应力状态，使用时容易导致微裂纹的产生；(2)在涂层过程中排放的废气、废液会造成工业污染，对环境不友好。上述原因在某种程度上也制约了这种技术方法的发展。

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　　采用MTCVD技术可获得致密纤维状结晶形态的涂层，涂层厚度可达8～10μm。这种涂层结构具有极高的耐磨性、抗热震性及韧性，适于在高速、高温、大负荷、干式切削条件下使用，从刀片寿命来看，相比普通涂层刀片的寿命可提高一倍左右。

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　　等离子增强化学气相沉积技术

　　等离子增强化学气相沉积涂层(plasma-enhancedchemicalvapordeposition，PECVD)技术是指通过电极放电产生高能电子使气体电离成为等离子体，或者将高频微波导入含碳化合物气体产生高频高能等离子、由其中的活性碳原子或含碳基团在硬质合金的表面沉积涂层的方法。

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　　PECVD的优点：(1)它利用等离子体促进化学反应，可将涂层温度降至600℃以下；(2)由于涂层温度低，在硬质合金基体与涂层材料之间不会发生扩散、相变或交换反应，因而基体可以保持原有的强韧性。

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　　PECVD的缺点：(1)设备投资大、成本高，对气体的纯度要求高；(2)涂层过程中产生的剧烈噪音、强光辐射、有害气体、金属蒸汽粉尘等对人体有害；(3)对小孔孔径内表面难以涂层等。

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　　PECVD工艺的处理温度已降至450～650℃，这有效抑制了η相，可用于螺纹刀具、铣刀、模具的TiN、TiCN、TiC等涂层应用，但是迄今为止，该工艺在刀具涂层领域的应用并不广泛。

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　　结语

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　　(1)切削刀具涂层技术方法仍然以气相沉积技术为主流，溶胶-凝胶法、热喷涂法需要进一步的研究发展。

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　　(2)物理气相沉积具有温度低、环境污染少等优点，因此近年来得到迅速的发展，其中以磁控溅射沉积、电弧离子镀沉积技术最为显著。

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　　(3)物理气相沉积和化学气相沉积两种技术工艺在切削刀具涂层中仍然将并存和相互补充，并因其自身的优点在涂层比例中占有各自的份额。一般说来，高速钢等钢制工具、锋利的硬质合金精切刀片和硬质合金整体多刃刀具(如立铣刀、麻花钻等)采用PVD工艺涂层较理想；其余大部分硬质合金刀片均可采用CVD工艺涂层。

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　　(4)物理气相沉积和化学气相沉积这两种方法仍然存在自身的缺点，因此改进沉积工艺条件、发展新的沉积方法依然是进一步研究的重点。