PVD涂層技術及其應用

  PVD覆層技術是一種可替代電鍍硬鉻的綠色清潔型表面處理技術——在真空中采用物理方法在目標工件表面上制備一層幾百納米到幾十微米的涂層，可以提供特定表面強化需求，實現工具的使用壽命和使用性能得到顯著提升，獲得低成本下高效率的效用。

 

     從事PVD/CVD納米超硬復合鍍層的開發應用，并承接各類各色高端裝飾鍍膜。

 

     

真空鍍膜車間場景  

 

 

 

 

 

 

 

PVD硬質涂層技術

         PVD涂層技術是一種綠色清潔的表面處理技術，采用物理方法在高真空中的目標工件表面上制備一層幾百納米到幾十微米的涂層，可以提供特定表面強化需求。

  技術核心思想：使用厚度僅僅數微米的二維材料保護工件表面，實現零部件的性能和使用壽命得到顯著提升，實現低成本下的高效率應用，適用于小型精密工件的表面強化。

 

 

 

高溫-超硬涂層

  高速切削以及難加工材料加工時產生的溫度很高，刀具表面會迅速地氧化失效。實踐表明，隨著切削速度的提高，刀具壽命大幅下降，成本占比大幅上升，如下圖所示。應用高溫-超硬涂層可以使加工刀具或模具的壽命顯著提升。

 

 

  超硬高溫涂層是指在常溫下具有超硬性（40 GPa以上），在800°C高溫仍然能穩定保持常溫硬度70-80%的涂層性能。

下圖是其優異性能的依據：900°C保溫后，傳統(TiAI)N涂層（a圖）頂部出現氧化層，開始氧化；(TiAI)N/SiN涂層（b圖）依然完好，抗高溫氧化性能優異；在速度為8000rpm，進給速率為 1200 mm/min和切深0.07m的向下干銑試驗中，后者性能是傳統涂層的2倍

 

 

  除了常規的高溫-超硬涂層，我們還可以通過調控涂層微-納米尺度的結構，進一步提升涂層的性能，以應對更嚴苛的使用環境。下圖展示的多層復合涂層，具有更好的耐磨和使用性能。

 

耐磨半硬涂層

        耐磨半硬涂層是指常溫具有30 GPa以上的硬度，在800°C高溫能保持常溫60-70%的涂層性能。這類涂層可廣泛應用到各類機械零件和加工工具當中，獲得了非常好的效果；如銑刀、花鍵銑刀、車刀、絲錐和鉆頭等。以(Ti/Cr,AI)N、TiCN為代表的常規超硬涂層，在切割速度不高的情況下是加工普通材料的理想涂層。

 

 

 

        半硬涂層應用于模具上，最常見的是各類常溫沖壓模具上；如下圖，冷沖頭在鍍膜后壽命往往能達到原來的2-3倍。

 

 

 

  硬質涂層能應用于各類需要機械接觸的耐蝕耐磨零件上，如在GCr15軸承環上鍍CrN涂層，中性鹽霧試驗到300h，能夠取代不環保的電鍍硬鉻工藝，同時表面硬度更高。

 

 

  在半硬涂層中，有一類摩擦系數小于0.2（一般硬質涂層摩擦系數0.6-0.8）的，叫做固體潤滑涂層。低的摩擦系數能使切屑迅速離開刀具表面，減少切屑和刀具間的摩擦，降低切削熱和摩擦力；其代表為類金剛石（DLC）和WNx涂層，可應用于刀具、軸承和活塞環等需減摩的零件中。

 

 

 

高端裝飾涂層

  PVD硬質涂層還可以作為裝飾性涂層，通過調整工藝可制備不同顏色，廣泛應用在各類衛浴和高端五金件上而獲得美觀的外表，不僅具有良好的耐腐蝕性（中性鹽霧試驗可超過300小時），還具有良好的耐磨性，不易磨損和刮花，能長時間保持表面的高質量。

 

 

 

 

 

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