刀具涂層是在刀具基體表面利用氣相沉積方法生長(zhǎng)一層耐磨性好的難熔金屬或非金屬化合物而獲得的。涂層刀具具有表面硬度高、耐腐蝕、耐熱、耐氧化、摩擦因子小和熱導(dǎo)率低等特性，可提高刀具壽命3～5 倍以上，提高切削速度20%～70%，提高加工精度0.5～1 級(jí)。因此，涂層刀具已成為現(xiàn)代切削刀具的標(biāo)志，在刀具中的使用比例已越來(lái)越高。美國(guó)數(shù)控機(jī)床上使用的硬質(zhì)合金涂層刀片的比例為80%，瑞典和德國(guó)車削用的涂層刀具都在70%以上， 瑞典山特維克可和美國(guó)肯納金屬公司的涂層刀片的比例已達(dá)85%以上。國(guó)外刀具涂層技術(shù)發(fā)展較早，我國(guó)涂層刀具產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚但進(jìn)步快，專利情報(bào)分析表示， 我國(guó)涂層刀具產(chǎn)業(yè)1985-2015 年刀具涂層相關(guān)專利申請(qǐng)量有不斷增加趨勢(shì)。
 

切削加工涂層刀具

切削加工涂層刀具

 

 

   瑞典是刀具涂層技術(shù)領(lǐng)域的先進(jìn)國(guó)家， 瑞典山特維克公司是高精高效切削加工領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)品牌， 該公司5.2 主要競(jìng)爭(zhēng)機(jī)構(gòu)的研究領(lǐng)域及技術(shù)特點(diǎn)伴隨刀具技術(shù)的進(jìn)步， 以及現(xiàn)代高速高效加工和難加工材料使用日益增多對(duì)刀具材料的苛刻要求，刀具涂層材料也在不斷升級(jí)更新，經(jīng)歷了第一代簡(jiǎn)單二元涂層--->第二代三元或四元固溶涂層--->第三代超晶格結(jié)構(gòu)涂層--->第四代納米復(fù)合結(jié)構(gòu)涂層--->第五代多層梯度或者多功能涂層的發(fā)展。目前，中國(guó)科研機(jī)構(gòu)刀具涂層技術(shù)的研究熱點(diǎn)集中于超硬納米復(fù)合涂層、納米多層涂層、類金剛石涂層等領(lǐng)域，處于刀具涂層的第4 代到第5 代之間， 技術(shù)先進(jìn)但未完全工業(yè)化及應(yīng)用于市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)外先進(jìn)刀具涂層技術(shù)成果如下：

 

表1 武漢大學(xué)刀具涂層重點(diǎn)研究領(lǐng)域

 

表2  上海交通大學(xué)刀具涂層主要研究領(lǐng)域

 

表3   株洲鉆石切削刀具股份有限公司刀具涂層重點(diǎn)研究領(lǐng)域

 

表4   美國(guó)鈷碳化鎢硬質(zhì)合金公司刀具涂層重點(diǎn)研究領(lǐng)域