钢结构防火涂料耐火测定，涂层涂料老化测定

目 前常用的涂层方法是CVD(化学气相沉积法)和PVD(物理气相沉积法)， 其它方法如等离

子喷涂、 火焰喷涂、 电镀、 溶盐电解等还存在较大的应用局限性。

CVD法是利用金属卤化物的蒸气、 氢气和其它化学成分， 在 950～1050℃的高温下， 进行分

解、 热合等气、 固反应， 或利用化学传输作用， 在加热基体表面形成固态沉积层的一种方法。

CVD法工艺要求高， 而且由于氯的侵蚀及氢脆变形可能导致涂层易碎裂、 基体断面强度下

降， 涂层硬质合金时还易产生脱碳现象而形成h 。 近年来， 中、 低温CVD法和P VD法开

发成功， 改善了 原有CVD工 。

PVD法起步晚、 发展快、 温度低( 约 300～500℃)， 优点很多， 但涂层的均匀性不如CVD

法， 涂层与基体结合不太牢固， 涂层硬度比较低， 涂层优越性未得到充分体现。 PVD法工艺

要求比CVD法 ， 设备更复杂， 涂层循环周期长。 目 前常用的PV 方法有低压电子束蒸发

(LVEE)法、 阴极电子弧沉积法(CAD)、 三极管高压电子束蒸发法(THVEE)、 非平衡磁控溅射

法(UMS)、 离子束协助沉积法(IAD)和动力学离子束混合法(DIM)， 其主要差别在于沉积材料

的气化方法以及产生等离子体的方法不同而使得成膜速度和膜层质量存在差异。

2 涂层刀具的发展方向

相 C

艺

高 D

和

碳

化

公司

转

l

S 膜

N 层

还开发出一种称为” MOVIC” 软涂层的新工艺， 即在刀具表面涂复一层固体润滑膜

年来， 高硬度的涂层开始出现。 包括立方氮化硼(CBN)涂层、 氮化碳(CNX)、 多晶氮化

新型的涂层材料

刀具涂层材料出现了 很多新种类:TiCN基新涂层兼有TiC和TiN涂层良好的韧性和硬度， 比

常用的TiN刀具耐用度高 2～4 倍。 此外， 以TiCN为基的多元成分新涂层材料如(Ti， Zr)CN、

(Ti， Al)CN、 (Ti， Si)CN等纷纷出现。 AlON涂层刀具产生的月 牙洼磨损极小。 TiAlN有很高

的高温硬度和优良的抗氧化能力， 涂层硬度高， 抗氧化性能好， 切削性能优于TiN 涂层，

用于加工航天合金材料时的刀具寿命可提高 1～4 倍。 CrC CrN涂层是无钛涂层， 可有效地

切削钛和钛合金以及铝合金等其它软材料。 另外， Hf、 Zr、 Ta的 化物与氮化物， Hf、 Zr、

Ti、 N、 Ta的硼化物， Hf、 Zr、 Ti、 Be的氧 物等涂层材料均成功采用。

值得一提的是美国Multi-Scientific Coating 的类金刚石的碳涂层， 使用热阴极蒸发技术

把碳沉积到刀具表面后， 类金刚石碳涂层和基体结合良好， 有很多金刚石相似的性能， 有高

的耐磨性和低的摩擦系数。 其它ZrN， TiZrN类金刚石膜涂层(DLC)的应用范围也不断拓展，

主要用于加工有色合金。

氮化铝钛涂层也由原先常使用的Ti0.75Al0.25N 化为优先使用Ti0.5Al0.5N， Ti0.5Al0.5N涂

层抗氧化温度为 700℃， 在空气中加热会在表面产生一层非晶态A 2O3 薄膜， 可以对涂层起

保护作用。

日 本**越公司 开发出一种称为 G的新型涂层， 它由TiN、 TiCN及Ti系 三层组成， 耐

磨性优于Ti 涂 ， 且涂层与基体的结合强度高， 表层为Ti系特殊膜层， 具有极好的耐热性。

瑞士

二硫化钼， 刀具切削寿命数倍增加， 且能获得优良的加工表面。 其它硫族元素如WS2 等软

涂层也取得了 一定进展。 这些软涂层在加工高强度铝合金和贵重金属方面有良好的应用前

景。

近

物超点阵涂层等。 CBN 涂层硬度达 5200kgf/mm2， 仅次于金刚石， 可有效的切削淬火钢和

其它难加工合金。 如果氮化碳(CNX)涂层能够形成b-C3N4， 理论上可以计算出其硬度将超过

金刚石。已经有氮化碳合成的报道。多晶氮化物超点阵涂层是一种很有希望的新型刀具涂层

多晶TiN/NbN 和TiN/VN超点阵涂层的硬度分别为 5200kgf/mm2 和 5600kgf/mm2， 超点阵

涂层由于层内或层间位错困难导致其硬度很高。