刀具涂層技術
切削刀具（涂層硬質合金和涂層高速鋼刀具）表面涂層技術是近幾十年來應巿場需求發展起來的材料表面改性技術。采用涂層技術可有效延長切削刀具的使用壽命，賦予刀具優良的綜合機械性能，從而大幅提高機械加工效率。也正因為此，涂層技術與切削材料、切削加工工藝一起并稱為切削刀具制造領域的三大關鍵技術。
切削刀具涂層是指在機械切削刀具的表面上涂覆一層硬度和耐磨性很高的物質。為滿足現代機械加工對高效率、高精度、高可靠性的要求，世界各國制造業對涂層技術的發展及其在刀具制造中的應用日益重視，在工業發達國家的工廠中，實施了涂層的刀具在總體中的占比近60%。
目前涂層技術方法主要有氣相沉積法、溶膠－凝膠法、熱噴涂法等。其中，氣相沉積法的應用較多，且制備涂層的質量較高。氣相沉積技術通�？煞譃槲锢須庀喑练e（physical vapor deposition，PVD）和化學氣相沉積（chemical vapor deposition，CVD）。
通過氣相沉積法制備切削刀具表面涂層的方法主要包括以下幾種：磁控濺射沉積涂層、電弧離子鍍沉積涂層、高溫化學氣相沉積涂層、中溫化學氣相沉積涂層、等離子增強化學氣相沉積涂層。這當中最常用的為高溫化學氣相沉積、磁控濺射沉積和電弧離子鍍，下文將結合各類涂層技術的不同機理，闡述其優缺點。 磁控濺射沉積技術 磁控濺射沉積涂層（magnetron sputtering）技術屬于輝光放電范疇，利用陰極濺射原理進行鍍膜。膜層粒子來源于輝光放電中氬離子對陰極靶材產生的陰極濺射作用。氬離子將靶材原子濺射下來后，沉積到工件上形成所需膜層。因為在濺射裝置的靶材部分引入磁場，磁力線將電子約束在靶材表面附近，延長其在等離子體中的運動軌跡，從而提高其在參與氣體分子碰撞和電離過程的程度。
磁控濺射沉積具有如下優點：（1）沉積速率高、維持放電所需靶電壓低；（2）電子對于襯底的轟擊能量��；（3）膜層組織細密，由于磁控濺射沉積涂層是靠陰極濺射方式得到的原子態粒子，攜帶著從靶面獲得的較高能量到達工件，利于形成細小核心、長成非常細密的膜層組織；（4）磁控濺射沉積涂層能夠獲得大面積薄膜，可獲得廣泛應用。
但是這一方法也存在以下一些問題：（1）靶材刻蝕不均勻。由于磁場強度分布不均勻，使靶材利用率低。這可以通過合理設計靶材結構、配加電磁場來促成靶面磁場強度的變化，實現放電掃描，從而有效提高靶材利用率。（2）金屬離化率低。針對此，可按要求加大（或減少）靶中心的磁體體積，造成部分磁力線發散至距靶較遠的襯底附近，達成非平衡磁控濺射（unbalanced magnetron sputtering）。 值得一提的是，磁控濺射方法也可用于制備多層膜和納米膜，而隨著高新技術和新興加工業的迅速發展，沉積具有更高性能的多層膜和納米膜的需求日漸增多。因此，磁控濺射技術值得進一步的深入研究和發展，其應用前景優越。
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