氮化鈦(TiN)涂層的硬度因其制備工藝、沉積參數(shù)和基體材料的不同而有所差異,但通常具有較高的硬度,范圍如下:
1、硬度范圍
維氏硬度(HV):約 2000~2500 HV(相當(dāng)于 20~25 GPa 的硬度)。 洛氏硬度(HRC):換算后約為 80~85 HRC(遠(yuǎn)高于大多數(shù)工具鋼)。
2、影響因素
沉積技術(shù):
物理氣相沉積(PVD):常見的TiN涂層硬度較高(2000~2500 HV)。
化學(xué)氣相沉積(CVD):涂層更厚但硬度可能略低(1800~2200 HV)。
工藝參數(shù):溫度、氮?dú)夥謮骸R射功率等影響涂層致密性和硬度。
基體材料:硬質(zhì)基體(如硬質(zhì)合金)可支撐涂層表現(xiàn)更高硬度。
3、性能優(yōu)勢(shì)
高耐磨性:硬度接近剛玉(Al?O?),適合切削工具、模具保護(hù)。
化學(xué)惰性:耐氧化(至約600℃)和耐腐蝕。
低摩擦系數(shù):約0.4~0.6,減少粘著磨損。
4、對(duì)比其他涂層
DLC:硬度高(~2800 HV)自潤(rùn)滑涂層。
TiAlN:更高硬度(~3000 HV)和耐高溫性。
CrN:硬度稍低(~1800 HV)但韌性更好。
金剛石涂層:硬度最高(~10000 HV),但成本高且不適合鐵基材料。
5、應(yīng)用場(chǎng)景
切削工具:鉆頭、銑刀、車刀。
模具:延長(zhǎng)沖壓模、注塑模壽命。
醫(yī)療器械:手術(shù)器械耐磨涂層。
如果需要更具體的硬度數(shù)據(jù)(如某工藝下的測(cè)試值),可提供更多細(xì)節(jié)進(jìn)一步分析。
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