高性能涂層刀具 已成為現代刀具的標志,目前發達國家涂層刀具在刀具中所占比例已超過80%,并不斷上升,刀具涂層技術已經成為提升制造業技術水平的關鍵因素之一。金屬氮化物硬質涂層具有較高的硬度和耐磨性,可有效降低各類機械磨損、化學腐蝕及高溫氧化,從而使得涂層工具 壽命顯著提高。
AlCrN涂層就是其中一種優秀氮化物涂層。相比CrN涂層,加入Al而形成的三元Cr–Al–N涂層在抗磨粒磨損和高溫氧化等方面的性能得到極大提高,加入Al后所形成的AlCrN涂層擁有高硬度及良好的排屑機 制等特性,因此在高載荷條件下表現出明顯優越的摩擦磨損特性,涂層載荷承受能力明顯提高,從而極大地拓寬了Cr基PVD硬質涂層的服役范圍;相比AlTiN涂層,由于Cr具有比Ti更高的熔點,以Cr代替Ti的AlCrN涂層耐高溫氧化溫度能明顯提高、摩擦系數更小、排屑能力更強,抗粘結性好、韌性更好,更適合于斷續切削,雖然硬度稍有降低,但綜合性能更為優異,AlCrN涂層也成為當前PVD氮化物涂層最典型的代表。對當下提倡高速切削、硬切削的制造業來說,有必要開發在高速切削條件下仍能保持高硬度、高耐磨性和抗高溫氧化性的新型涂層。AlCrN涂層在1000℃時硬度仍保持27GPa,這是目前氮化物在該溫度下的硬度最優值。Cr元素是提高抗熱腐蝕性能的主要元素,Al元素能促進穩定的Al2O3薄膜的形成,,所以AlCrN涂層兼具良好的防腐蝕性能和抗高溫氧化性能。相對其他涂層來說,由于AlCrN涂層能在1100的條件下仍具有較高的硬度、較好的耐磨性、抗高溫氧化性和極好的紅硬性,因而廣泛應用于切削、軸承 、沖壓 、鋁壓鑄 、高溫合金 加工、耐磨零件等領域。