1969年,瑞典山特維克鋼廠取得用化學(xué)氣相沉積法,生產(chǎn)碳化鈦涂層硬質(zhì)合金刀片的專利。1972年,美國的邦沙和拉古蘭發(fā)展了物理氣相沉積法,在硬質(zhì)合金或高速鋼刀具表面涂覆碳化鈦或氮化鈦硬質(zhì)層。表面涂層方法把基體材料的高強(qiáng)度和韌性,與表層的高硬度和耐磨性結(jié)合起來,從而使這種復(fù)合材料具有更好的切削性能。
硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片現(xiàn)在都已用化學(xué)氣相沉積法涂覆碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬層或復(fù)合硬層。正在發(fā)展的物理氣相沉積法不僅可用于硬質(zhì)合金刀具,也可用于高速鋼刀具,如鉆頭、滾刀、絲錐和銑刀等。硬質(zhì)涂層作為阻礙化學(xué)擴(kuò)散和熱傳導(dǎo)的障壁,使刀具在切削時(shí)的磨損速度減慢,涂層刀片的壽命與不涂層的相比大約提高1~3倍以上。
材料可分為金屬材料和非金屬材料。非金屬材料又分為無機(jī)材料和有機(jī)材料。不論何種材料.其性質(zhì).如熔點(diǎn)、硬度和導(dǎo)電性等主要取決于內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu).即取決于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的結(jié)合方式和結(jié)合力。有機(jī)材料靠較弱的分子結(jié)合力,所以熔點(diǎn)低、硬度小。金屬材料靠金屬鍵結(jié)合,它的結(jié)合力較分子鍵強(qiáng),但較共價(jià)鍵和離子鍵弱,因此熔點(diǎn)和硬度仍不算高。硬質(zhì)合金采用金屬將WC等硬質(zhì)相聯(lián)系起來.其性能介于金屬和陶瓷之間。陶瓷材料主要是離子鍵和共價(jià)鍵結(jié)合,其結(jié)合力是比較強(qiáng)的正負(fù)離子間的靜電引力或共用電子對,所以熔點(diǎn)高、硬度高、具有好的絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性還有氧化性。這就是陶瓷材料能成為切削刀具的原因。