コーティングの種類

- Jan 11, 2018-

モノブロックコーティング

硬質PVDコーティングの第1世代は、TiN、CrNおよびZrNなどの単一金属窒化物であった。 彼らは1980年代の中頃から(高速度鋼や超硬合金と比較して硬度が高いために)アプリケーションをカットし、魅力的な外観のために装飾目的で商業的に開発されました.TiNは黄金色の特色を持ち、CrNは銀、ZrNはホワイトゴールドの色をしています。 合金被膜は、C、Al、Crなどの他の元素をTiN格子に導入することによって、硬度、耐摩耗性、靱性および耐酸化性を改善する。 3つの基本コーティング(TiN、TiCN、TiAlN)は現在、世界のコーティング市場の70%以上を占めています。


多層コーティング

ハードPVDコーティングの特性のさらなる改良は、多層構造の堆積によって達成された。 多層構造に適した材料の組み合わせを選択することにより、摩耗、腐食、酸化に対する耐性を改善することが可能である。 多層構造は、モノブロックコーティングに匹敵する、より高い靭性および低い硬度を有する。 「サンドイッチ」構造は、サブレイヤによって亀裂を吸収するため、通常、荒削りなどの高い動的荷重に対しては多層コーティングが好まれます。


ナノコンポジットコーティング

ナノコンポジット構造は、3〜10nmの寸法を有する非常に低い体積で共存する2つ以上の相からなる新しい種類の材料を表す。 ナノクリスタルネン材料の場合、結晶粒内の原子の数は、結晶粒界にある原子の数に匹敵するか、それよりも少ない。 このような条件では、転位の形成は結晶粒界によって抑制され、従来の材料の変形メカニズムである転位運動ではなく、結晶粒界でのすべり機構によって機械的変形が起こる。 これにより、ナノクリスタルネン材料の硬度が著しく増加し、超硬材料が開発される。 異なる種類の材料を堆積することによって、成分(Ti、Cr、Al、およびSiなど)は混合されず、2つの相が生成される。 ナノ結晶TiAlNまたはAlCrN粒子は、非晶質Si 3 N 4マトリックスに埋め込まれる。 ナノコンポジットコーティングは、2003年から市販されており、優れた特性および用途を有する。


DLCおよびOXIコーティング

ダイヤモンドライクコーティング(DLC)は、キュービックsp3元素の割合が高い非晶質炭素の準安定形態である。 DLCコーティングは、チップ除去および成形工具の走行特性を改善し、エッジを形成する軟質および接着性材料の処理において重要な役割を果たす。 現在、DLCコーティングは、摩擦の少ない摩耗や裂けから保護するために、主に部品の大量生産に使用されています。 酸化物および酸窒化物コーティングは、工具/部品とワークピースを分離し、特に高温に達する乾式切削プロセスにおいて、両者の間の親和性を低くするのに役立つ。 それらは、以下の利点を提供する:接着剤の摩耗に対する耐性、研磨摩耗、酸化、酸素拡散(層はすでに酸化物として存在する); 化学的および熱的分離および化学的無関心; 1000℃を超える温度でさえ摩擦を減少させる。 トライボコンタクトゾーン内に形成された縁部が少なく、材料の相互拡散が少ない。


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