氮化鉻鋁鈦(AlCrN)與氮化鉻鋁(TiAlN)塗(tú)層(céng)的成分、性能及應(yīng)用對比
1、成分差異
AlCrN塗層由氮化鉻(CrN)、氮化鋁(AlN)組成,不含鈦元素。通過CVD或PVD工藝(yì)製備,其成分(fèn)設計(jì)降低了塗層內應(yīng)力,細化表(biǎo)麵顆粒(lì)度,同(tóng)時提高韌性。
TiAlN塗層
以氮化鋁(AlN)和(hé)氮(dàn)化鈦(tài)(TiN)為主要成分。鈦元(yuán)素的(de)加入顯著(zhe)提升(shēng)了塗層的耐高溫性能,但可能增加內應力。
2、性(xìng)能差異
高硬度和(hé)耐磨性(xìng):AlCrN塗層的硬度可達3500-4000 HV,遠高於傳統TiN塗層(~2200 HV),適用於高負荷切削和耐磨環境。
高(gāo)溫穩定性:由於(yú)鋁的加入,AlCrN在(zài)高溫下(可達1000°C)仍能保持性能,形成(chéng)氧化鋁保護層,減少摩(mó)擦和(hé)熱損傷。
低摩擦係數:摩擦係數約為0.2-0.38,優於TiAlN(~0.4)和TiN(~0.6),適合(hé)高速(sù)幹切削。
抗氧化性:鋁含量高(通常40 at.%以下最佳(jiā))能增強抗氧化能(néng)力,但過量鋁會導致塗層結構(gòu)劣化(如六方相形成)。
3、應用場(chǎng)景
AlCrN塗層的(de)優勢領域 :精密模具加工(衝壓(yā)、拉伸、成型等), 高韌性要求的場景(如模具粉末處理)
TiAlN塗(tú)層的典型用途 是高(gāo)溫切削(如淬硬鋼、鈦合金加工),高速加工刀具(鑽頭、銑(xǐ)刀等(děng)), 汽車關鍵部件(jiàn)、生物醫(yī)學器械及高端機械零件
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