氮化鉻鋁鈦(AlCrN)與氮化鉻鋁(TiAlN)塗層的成分、性(xìng)能及應用對比
1、成分差(chà)異
AlCrN塗層由氮化鉻(CrN)、氮化鋁(AlN)組成,不含(hán)鈦(tài)元素。通過CVD或PVD工藝製備,其成分設計降低(dī)了塗層(céng)內應(yīng)力,細化表麵顆(kē)粒度,同時提高韌性。
TiAlN塗層
以氮化鋁(AlN)和氮化鈦(TiN)為主要成(chéng)分(fèn)。鈦元素的加入顯著提升了塗層的(de)耐高溫性能,但可(kě)能增加內應力(lì)。
2、性能差異
高硬度和(hé)耐(nài)磨性:AlCrN塗層的硬度(dù)可達3500-4000 HV,遠高於(yú)傳統TiN塗層(~2200 HV),適用於高負荷切(qiē)削和耐磨環境。
高溫穩定性:由於鋁的加入,AlCrN在高溫下(可達1000°C)仍能保持性能,形成氧化鋁保護層,減少摩擦和熱損傷(shāng)。
低摩(mó)擦係數:摩擦係數約為0.2-0.38,優於TiAlN(~0.4)和(hé)TiN(~0.6),適合高速幹切削。
抗氧化性:鋁含(hán)量高(通常40 at.%以下最佳)能增強抗氧化(huà)能力,但過量鋁會導(dǎo)致塗層結構劣化(如六方相形成)。
3、應用場景
AlCrN塗層的優勢領域 :精密模具加工(衝(chōng)壓、拉伸、成型等), 高韌性要求的場(chǎng)景(如(rú)模具粉末處理)
TiAlN塗層(céng)的典型用途 是高溫切削(如淬硬鋼、鈦合金加工),高速加工刀具(鑽頭、銑刀等), 汽車關鍵部件、生物醫學器械及高端機械零件
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