TiAlN涂层作为一种新型涂层材料,具有硬度高、氧化温度高、热硬性好、附着力强、摩擦系数小、导热率低等优良特性,尤其适用于高速切削高合金钢、不锈钢、钦合金、镍合金等材料。在要求高耐磨性的场合下,鉴于TiN涂层在高温性能方面所表现出的不足,TiAlN有望部分或完全替代TiN,因此,TiAlN涂层刀具具有极其广阔的应用前景。
2 m- q7 q6 t) v3 yTiAlN涂层的性能也有差异。表1是几种常用涂层的主要性能比较(数据来源于Balzers涂层有限公司)。由表可以看出,TiAlN涂层具有高的硬度和氧化温度,随着涂层的多层化和纳米化,TiAlN涂层的性能正在逐渐提高。TiAlN的化学稳定性好,抗氧化磨损能力强,其硬度为3400~3600HV),耐磨性仅低于类金刚石膜,是目前国际工具行业最为推崇的超硬涂层。当Al含量超过50%时,为了区别于TiAlN,有人称其为AlTiN。AlTiN涂层的硬度随含铝量的增加而提高,铝含量可以超过65%;当铝含量提高后也会形成较软的AlN相,使其硬度降低,但是铝含量并不是影响硬度的唯一因素。AlTiN的硬度可达4500HV。目前TiAlN/Al2O3多层PVD涂层也已研究成功,这种刀具的涂层硬度可达4000HV,涂层数为400层(厚度5nm),切削性能优于TiC/l2O3/TiN涂层刀具。 |