切削技术以及切削刀具分别是制造业中的基础工艺和基础工艺装备，随着科技提升，对工件的加工精度以及切削速度、效率等要求的提高，普通刀具逐渐落后于技术发展，而涂层刀具趁势而起。随着材料科学的发展与进步，涂层材料的种类范围越来越广泛，刀具涂层的种类与质量也在不断提升。在切削加工技术中，常见刀具涂层均以TiN为主, 被誉为高速钢刀性能的历史性变革，而高铝钛涂层（AlTiN）是在TiN的基础上开发出来的。两者相比，高铝钛涂层比TiN具有更好的硬度、耐磨性、耐高温氧化以及与基体之间结合力的优势。高铝钛涂层能够涂覆于诸多刀具表面，改善其表面性能，增强切削效率。下面小编为大家分享一下高铝钛涂层改善滚齿刀哪些性能的相关知识吧。
一、高铝钛涂层对滚齿刀刚性的提高
传统不加处理的滚齿刀具，常常需要花费大量时间切削，由于耐磨性差，经常要更换刀具，与此同时也增加了企业成本，已无法满足现如今工业的刚性需求，因此滚齿刀涂层的优化使用尤为重要。
滚齿刀切削过程中非常明显的特点是温度高，当滚齿刀表面镀上高铝钛涂层后，随着温度升高，高铝钛涂层的晶体表面具有择优生长的优势，当氮流量发生变化的时候，这种择优生长的趋势更加明显。AlTiN属于面立方结构，晶粒表面密布排列，而且具备至低表面能，其中原子按照密集方式排列，温度越高，组织越紧密，由此使氮铝化钛涂层产生高硬度优势。
当温度非常高时，TiN中的AlN也只是固溶其中的一小部分，由于等离子体的活化和高能量离子轰击的作用，通过物理相沉积方法制备的涂层使得TiN中的AlN的固溶度明显增加，多于能够在相对温度较低的情况下制备含量较高的铝涂层。当铝原子与钛原子发生置换时，其晶体结构发生变化，进而导致晶体表面间距大大减小，使得晶体结构致密，而且因为铝含量增加，涂层结构产生变化，向着高硬度方向改变。
另一方面，如通过磁控溅射技术向刀具基体镀涂层，其属于沉积化合物薄膜，可用化合物材料制作而成的靶材溅射沉积，也可以在溅射纯金属或者合金靶材的同时通入一定量的活性气体，在溅射过程中参加反应，沉积出化合物薄膜，从而获得纯度高的涂层，进而增强了滚齿刀刚性。可见，该涂层对滚齿刀的刚性是有很大的作用的。
高铝钛涂层改善滚齿刀哪些性能
二、高铝钛涂层对滚齿刀耐磨性的提升
传统刀具工作时，因其基体与切削物之间直接接触，两者之间摩擦性大以及升温后的原因，刀具耐磨性严重不足，刀具使用寿命严重下降。涂层材料的发明，就是为了提高刀具性能，而对于涂层的要求则是具有较高的耐磨性、高温抗氧化性以及与刀具的基体有着较好的结合力，但是涂具刀层的良好性能基础是结合强度。研究中发现，涂层的剥落会在表面产生凹槽，而剥落后不能排解到外面的涂层残渣则引发摩擦系数变大。对于此人们改善了涂层的结合能力，例如涂层前先镀一层金属、合金等作为过渡层，或者制备成分梯度缓解等方法，而滚齿刀的耐磨性随着涂层的厚度增加而增强，但是涂层厚度并不能无限增加，因为基于涂层与基体结合能力差的原因。滚齿刀具切割时会产生高温，而高铝钛涂层性能极为适合，从不同温度的涂层表面可以看出。
当温度较低时，可以发现薄膜的表面有很多孔洞状等缺陷，同时结构松散，晶粒的生长呈现出一种无规则状态。
当温度有所提升时，晶粒的结构逐渐发生变化，转变为柱状的结构，而且膜层表面的大熔滴数以及孔洞数量减少并且晶粒尺寸变小。再度升温，整个膜层变得相对平整，柱状晶粒占据薄膜表面大部分空间，而且相邻的晶粒之间距离紧凑，使得结构变得紧密坚硬，并且分布均匀。沉积温度低时，因为离化的金属离子和基体表面粒子两者之间并不能完全反应，同时晶粒因为没有能量也不能生长，所以其耐磨性大打折扣。但是当温度明显升高时晶粒有了充足能量生长，能按照有序的规则生长并附着在表面形成了良好的耐磨性。
另外，在膜层制备过程中，如果滚齿刀具温度低，则呈现拱形，当温度升高时表面趋于平整，这样的情况下表面粗糙程度也会降低。而且高铝钛涂层能有效减小切削过程中的摩擦力，降低摩擦系数。因为高铝钛涂层高温下的良好性能，该型号涂层在金属切削刀具中极受欢迎。同时，根据在不同温度下对其内部反应进行研究发现它对于滚齿刀的刚性以及耐磨性都有着极大的提升。同时还总结出，其在反应中具有良好的择优取向、高温环境适应性强等优点。
以上就是高铝钛涂层改善滚齿刀哪些性能的主要体现。通过上文可知，高铝钛涂层在高温环境下能够增强滚齿刀的刚性和耐磨性，提高其切削性能，延长其使用寿命，具有很高的应用价值。随着制造业的发展，高铝钛涂层的研究与应用还在不断深化，需要相关企业以创新进取的精神对待这些问题。材料科技有限公司专业生产各种涂层产品，引进国外先进刀具涂层技术，购入优质工模具涂层设备，专注于产品质量的提高，以不断创新的精神面向材料科学前沿，加强原始科学创新，提升产品制作工艺与使用性能，欢迎有需要的客户致电咨询。
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