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[供應(yīng)]浙江杭州模具及配件鍍鈦 鉻 鋁等PVD納米復(fù)合 超硬陶瓷涂層
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- 更新日期：2019-03-25 15:16:19
- 有效期至：2020-03-24
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浙江杭州模具及配件鍍鈦 鉻 鋁等PVD納米復(fù)合 超硬陶瓷涂層
詳細(xì)信息
納米涂層技術(shù)到底是什么？怎樣應(yīng)用在壓鑄模具上？
一、納米材料與納米涂層簡介1、什么是納米材料？ （1）納米（nanometrer）是一個度量單位，1納米（nm）等于10-9米。 （2）納米材料（nanomaterial），就是指用直徑達(dá)到納米級（1~100nm）的微小粒子制成的各種材料。2、為何納米材料的性能比普通材料更優(yōu)？當(dāng)構(gòu)成物質(zhì)的顆粒尺寸進(jìn)入納米尺度，特別是幾個納米時，因其內(nèi)部粒子間的結(jié)構(gòu)形態(tài)將發(fā)生根本性變化，從而使得一系列的物理性能都更加優(yōu)化，甚至發(fā)生本質(zhì)上的變化，比如硬度、韌性、耐熱性、防腐性能等等。3、納米涂層（也稱納米薄膜）納米薄膜具有的光，電，熱以及機(jī)械方面的性能等方面的獨特功能。
二、我們的納米涂層1、我們的納米涂層屬于金屬陶瓷材料，有金屬和陶瓷雙重特性，如下所述： （1）涂層硬度極高，是刀具，模具鋼材硬度的3倍以上，甚至可達(dá)5000HV以上（陶瓷特性） （2）涂層細(xì)膩光滑，與鋼材之間的摩擦系數(shù)小（陶瓷特性）： （3）涂層與金屬不易粘黏，可以防止積屑，提高被加工件表面質(zhì)量（陶瓷特性）： （4）良好的韌性，耐沖擊，耐碰撞，可用于壓鑄模具、沖壓模具（金屬特性） （5）良好的熱穩(wěn)定性，部分涂層甚至可以承受1200℃以上的工作溫度（陶瓷特性） （6）涂層晶粒極其微小，結(jié)構(gòu)極為緊密，故有良好的耐酸堿腐蝕性能 （7）涂層無毒無害，且環(huán)保，可用于醫(yī)療器械，人工環(huán)節(jié)食品加工的刀工具（例如：果汁刀片機(jī)）等 （8）可導(dǎo)電，導(dǎo)磁（金屬特性）2、應(yīng)用中表現(xiàn)出的優(yōu)點主要有： （1）刀具，模具的耐磨性大大增強(qiáng)，使用壽命提高3~10倍，甚至更高，使得客戶成本大大降低； （2）減少換刀，修模的時間，提高生產(chǎn)效率； （3）產(chǎn)品表面質(zhì)量提高，且不良率下降； （4）涂層的厚度很薄，僅為1-5μm左右（0.001um-0.005mm），故一般不會影響刀具，模具的尺寸精度。
三、對工件的要求1、材質(zhì) （1）一般要求是金屬材料，如模具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、不銹鋼、銅、鋁合金等。 （2）需要的工件必須能夠承受至少200~650℃而不能熔化或碳化，故不能是塑膠、橡膠、紙張、棉麻、木材等材料。 （3）工件要能導(dǎo)電，一般不能是陶瓷、玻璃等。2、鋼件熱處理回火溫度（1）對鋼件熱處理回火溫度的要求 ①回火溫度必須高于鍍膜溫度。因為如果工件回火溫度低于鍍膜溫度，就會導(dǎo)致工件材料硬度下降，下降程度會因具體材料和溫度不同而不同，可能會是幾度到20度以上（HRC） ②不論回火溫度如何，我司在鍍膜過程中只能選擇比熱處理回火溫度更低的溫度處理，才能保證工件硬度不下降。 ③一般的回火溫度有：a．高溫：500℃以上b． 中溫：350℃左右c． 低溫：200℃左右※注：實際上，熱處理廠可以根據(jù)不同的材料、不同的要求設(shè)計出不同溫度參數(shù)的回火工藝，并不單純是上述幾個數(shù)值。（2）我司鍍膜的溫度 ①根據(jù)不同的要求，我司的鍍膜溫度可以作三種選擇：a．高溫：500℃b． 中溫：320℃c． 低溫：180℃ ②不同的鍍膜溫度鍍的薄膜的特性會有些許差異，用TiN（氮化鈦）舉例說明：a． 顏色：高溫鍍的就會更金黃、光亮；低溫鍍的就會相對淡一些。b． 耐磨性：低溫鍍的相對于高溫鍍的耐磨性要差一些。（3）如何選擇回火溫度 ①無論何種材料，選擇不同的回火溫度所得到的硬度值一般是不一樣的。 ②如果在硬度、韌性等基本要求都可以滿足的情況下，請盡量選擇更高的回火溫度，以便于我們鍍膜處理可以選擇更高的溫度，以達(dá)到更佳的效果。 ③并非任何材料都可以選擇高溫回火，因為有些材料選擇高溫回火比低溫回火得到的硬度值相差很多，甚至可能達(dá)到20HRC。 ④不同的材料，其熱處理特性也是不同的。應(yīng)如何選擇適合的回火溫度，好后咨詢您的熱處理供應(yīng)商（別忘了將您對工件硬度和需要鍍膜的要求告訴他）。3、工件外形與鍍面（1）工件好大尺寸： ①細(xì)長件：長度≤1000mm； ②圓柱形大模具，圓柱面未涂層重點：好大尺寸≤Φ800*800mm； ③板狀大模具，板的一面為涂層重點：好大尺寸≤800（長）*650（寬）*450（高）mm。（2）工件上必須有不需要涂層的部位（如柄部、孔、螺紋、臺階等），以便于涂層中用于支撐和固定工件。（3）對于要求涂層的內(nèi)孔，要求孔徑≥孔深，否則不能保證內(nèi)孔深處涂層厚度和質(zhì)量。（4）為了保證使用重點面的涂層質(zhì)量，客戶須明確告知“使用重點部位”、“可鍍可不鍍的部位”、“一定不能鍍的部位”，好好不要為追求美觀而要求全鍍。4、工件表面狀況（1）工件一定要是已經(jīng)過精加工，完全成型并且是可用的，涂層是所有制作工序中的好后一道工序。（2）工件一定要做好防銹工作，如涂抹防銹油等。（3）工件表面不能做滲碳、滲氮、氧化、TD、噴漆、電鍍等處理。5、工件結(jié)構(gòu)（1）工件上不能有密閉的中空結(jié)構(gòu)，因為密閉的空氣受熱后膨脹，其壓力會引起爆裂。（2）工件上如果有細(xì)長孔、縫隙（如噴水鉆的注水孔）等，孔內(nèi)或縫隙不能阻塞，否則殘留的油污等會影響鍍膜（同理，壓鑄塑膠模具試模后，殘留的膠料要清理干凈）。（3）鑲嵌件，如果可用拆分的，就拆開鍍，然后再組合使用；如果不開拆分的，要保證鑲嵌內(nèi)部不能有油污，否則會影響鍍膜。（4）焊接件，要注意兩個問題： ①焊接材料能否承受450℃高溫而不熔化，一旦熔化，會造成焊接和突出的異常； ②工件的精度是否允許焊接處在承受450℃高溫的變形量，否則不宜做涂層。6、包裝（1）任何工件在交我司做涂層的運輸途中，均需要有包裝，且包裝必須能保證工件的安全。（2）對于鋒利刃具，如銑刀、絲攻、鉸刀等，建議采用每只產(chǎn)品之間都有區(qū)隔的包裝方式。（3）對于較重的大型件，如果采用快遞或貨運，一定要有足夠強(qiáng)度的包裝箱，以保證運輸途中不被損傷。 五、PVD涂層與其他表面處理的比較1、CVD簡介（ChemicalVaporDeposition——化學(xué)氣相沉積）（1）將各種化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)：如四氯化鈦（TiCl4）和甲烷（CH4）等含碳?xì)怏w（或其它碳氮氣體）蒸氣等通入反應(yīng)爐體內(nèi)，在高溫（900~1200℃）狀態(tài)下，TiCl4中的鈦（Ti）和碳?xì)浠衔镏械奶迹–）在模具表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而生成一層金屬化合物涂層碳化鈦（TiC）。利用不同的反應(yīng)物，可得到不同的薄膜，如TiN、Ti（CN）、CrC等等。（2）CVD的優(yōu)點： ①鍍膜與基材的附著性優(yōu)良； ②復(fù)雜的形狀都可以處理：如深孔、內(nèi)管、細(xì)縫等。（3）CVD的優(yōu)點： ①鍍膜溫度太高，對基材和反應(yīng)設(shè)備的耐熱性要求很高，很多工件難以承受； ②高溫使基材尺寸變化和變形嚴(yán)重，故適于精密度高的工件； ③對于要求工件局部鍍膜，難以實現(xiàn)； ④活潑性氣體源的使用，制程中有爆炸、毒性氣體泄漏等隱患，且對環(huán)境有污染。2、TD簡介（ThermalDiffusionCoatingProcess——熱擴(kuò)散法碳化物覆層處理）（1）在空氣爐或鹽槽中放入一個耐熱的坩堝，將硼砂放入坩堝加熱熔化至800~1200℃，然后加入相應(yīng)的碳化物形成粉末（如鈦、鋇、鈮、鉻），再將鋼或硬質(zhì)合金工件放入坩堝中浸漬保溫1~2小時，加入元素將擴(kuò)散至工件表面并與鋼中的碳發(fā)生反應(yīng)形成碳化物層（如：VC—碳化釩；CrC—碳化鉻），所得到的碳化物層具有很高的硬度和耐磨性。（2）TD好主要適合于鉻鋼的工件。（3）TD的優(yōu)點：
①覆層與基材的附著性優(yōu)良； ②覆層的厚度較厚。3、電鍍硬鉻（Cr）簡介（1）用鉻酐、硫酸和添加劑等配制成電鍍液，將工件放入溶液中電鍍金屬鉻沉積在工件表面形成鍍層。（2）實際上所謂“鍍硬鉻”，其鉻層硬度并不比裝飾鉻層硬度高，只因其鍍層較厚，故能發(fā)揮其硬度高、耐磨的特點，故稱鍍硬鉻。（3）鍍硬鉻的優(yōu)點：①工件大小不受限制；②鍍層厚度較厚，可以適當(dāng)彌補(bǔ)因加工超差的工件尺寸；③成本較低。4、滲氮的簡介（1）氮化：將待處理的工件放在滲氮爐中，爐內(nèi)加溫500~700℃，充入的含氮氣體在高溫狀態(tài)下分解后產(chǎn)生活性氮原子，被剛才表面吸收滲入其中并且不斷自表面向內(nèi)擴(kuò)散，形成氮化層，表面硬度可達(dá)900~1100HV。（2）氮化的優(yōu)點：①工件大小不受限制；②氮元素與工件基材結(jié)果，故結(jié)果牢固；③成本較低。
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