Rivestimenti di placcatura ionica ad arco multiplo

Il rivestimento monostrato TiN preparato con placcatura a ioni multi-arco ha una struttura cubica centrata sul fronte ed è giallo dorato. Attualmente è il rivestimento più comunemente utilizzato per gli utensili da taglio. L'apparecchiatura di rivestimento presenta numerosi vantaggi, come elevata durezza, elevata adesività, basso coefficiente di attrito, buona resistenza alla corrosione e così via. Tuttavia, il rivestimento TiN ha una bassa temperatura antiossidante. Quando la temperatura di applicazione raggiunge i 500 ° C, il rivestimento viene fortemente ossidato e ablato. La placcatura ionica a più archi è il metodo principale del rivestimento TiN per la deposizione fisica da vapore a causa dei suoi vantaggi di elevata velocità di deposizione e buona resistenza di adesione.

Nell'esperimento è stato utilizzato un processo di rivestimento con placcatura ionica multi-arco per la preparazione di trapani in acciaio ad alta velocità rivestiti di TiN e frese in metallo duro rivestite TiN, e un test comparativo è stato eseguito con frese rivestite con TiN e non rivestite. I risultati mostrano che la durata delle punte in acciaio ad alta velocità rivestite con TiN è 5-7 volte più lunga rispetto a quella delle punte non rivestite, e la durata utile delle frese in metallo duro con rivestimento TiN è 3-11 volte superiore rispetto alle frese non rivestite.

Essendo il materiale sostitutivo più promettente per i film duri TiN, i rivestimenti TiAlN hanno durezza più elevata, resistenza all'ossidazione a temperature più elevate, proprietà di fatica termica, resistenza alla corrosione, resistenza del legame a base di film e rugosità superficiale inferiore a TiN. La durata utile dello strumento rivestito TiAlN è 3 ~ 4 volte superiore a quella dello strumento con rivestimento TiN. La prestazione principale del rivestimento TiAlN e del rivestimento TiN è mostrata nella Tabella 1. Quando le frese rivestite TiAlN tagliano acciai altolegati, acciai inossidabili, leghe di titanio e leghe ad alta temperatura a base di Ni, hanno una durata di vita 3 ~ 4 volte superiore rispetto al TiN strumenti rivestiti. Inoltre, quando la concentrazione di Al nel rivestimento TiAlN è elevata, il sottile film protettivo amorfo di Al ₂ O ₃ amorfo si forma sulla superficie durante il taglio, che può essere utilizzato più efficacemente per il taglio ad alta velocità.

Tabella 1: confronto delle prestazioni principali del rivestimento TiAlN e del rivestimento TiN