機械加（jiā）工對刀具高要求（qiú）同時要降低汙染

機械加工（gōng）對刀具高要求同時要降低汙染。

　　各種機電（diàn）產品的（de）過早失效破壞中約有70％是由磨（mó）損和腐蝕造成（chéng）的，而這兩種失效方式都與材料的表麵狀態（物理、化學和應（yīng）力狀態等）密切相關。因此，提高這類材料使用性能的關鍵是（shì）提（tí）高其表麵性能。

　　隨著科技的發展，對材料（liào）的（de）表麵性能的要求（qiú）越來越高。近幾十年來各種氣相沉積技（jì）術的興起，使表麵工程技術的研究和應用（yòng）都取得了突飛猛進的發展。這些技術不但實現了機械性（xìng）能的（de）要求，如耐（nài）磨、減摩（mó）和抗蝕，而且在電磁、光學、光電子學、熱（rè）學、超（chāo）導（dǎo）和生物學等與表層有關（guān）的功能材（cái）料領（lǐng）域大顯身手。表麵工程學不（bú）僅使低廉的金屬材（cái）料在性能與效益方麵發揮（huī）出更大（dà）的優勢，而且已成為研製各種新型鍍層和薄膜材料的重要手段，具有巨大的（de）應用潛力。

　　隨著機械加工工業水平的提高，對刀具提出了新的要求（qiú）。除了提高使用壽命外還要求減少切削時的汙染，盡可能使用幹切削。在不能完全取消切削液的時候（hòu），盡（jìn）量做到其中隻含防鏽劑（jì）而無有機物，這樣可以使循環回收（shōu）的成本大為降低。

　　切削刀具的多樣性和使用時的工作狀態特點（diǎn）決定了選擇刀具鍍層的（de）不同。車削和鑽孔不同，銑刀又應考慮（lǜ）其斷續衝擊的特點（diǎn）。早期發展的塗（tú）層以（yǐ）耐磨為主要著眼點，以提高硬度（dù）為主（zhǔ）要指標。以氮化（huà）鈦為代表的此類塗層具有較高的摩擦係數(0.4～0.6)，加工時與工件之間不斷摩擦（cā）將產生（shēng）大量熱能（néng）。為避免刀具過熱發生變形影響加工精度（dù）和延長（zhǎng）其使用壽命，通常使（shǐ）用切削（xuē）液。

　　要解決減少或免除切削液帶來（lái）的問題，刀具鍍層不僅應使刀具具有長壽命（mìng），且（qiě）應有自潤滑的功能。類金剛石塗層（DLC）的出現在對某些材料(Al、Ti及其複合材料)的機械加（jiā）工方麵顯示（shì）出優勢，但經過多年（nián）的（de）研究表明類金剛石塗層的內應力高、熱穩定性差和（hé）與黑色金屬間的觸媒（méi）效應使SP3結構（gòu）向SP2轉變等三種缺點，決定了它目前隻能應用於加工有色金屬，因而限製了它在機（jī）加工方麵的進一步應用。但是近年來的研究表（biǎo）明，以SP2結構為主的類金剛石塗層（céng）(也稱為類石墨塗層（céng）)硬度也可達到20～40GPa，卻不存在與黑色金屬起觸媒效應（yīng）的問題，其摩擦係數很低（dī）又有很好的抗濕性，切削時可以用冷卻劑（jì）也可用於幹切（qiē）削，其壽命比非鍍層刀有成倍的提高，加工鋼鐵材料（liào）不存在問題，因而引起了塗層公司、刀具廠家極大的興趣。假以時日，這種新型（xíng）的類金剛石塗層會在切削領域得到廣泛的應用。