機械（xiè）加（jiā）工對刀具高要求同（tóng）時（shí）要降低汙染

機械加工對刀具高要（yào）求同時要降（jiàng）低汙染。

　　各種機電產品的過（guò）早失（shī）效破壞中約有70％是由（yóu）磨損和腐蝕造成的，而這兩種失（shī）效方（fāng）式都與材料的表麵（miàn）狀態（物理、化學和應力狀態等）密切相關。因此，提高這（zhè）類材料使用性能的關鍵是（shì）提（tí）高（gāo）其表麵性能。

　　隨著科技的發展，對材料的表麵性（xìng）能的（de）要求越來越高。近幾十年來各種氣（qì）相沉積技術的興起，使表麵工程（chéng）技術的研究（jiū）和應用都取得了突飛猛進的發展。這些技術不但實現了（le）機械性能的要求，如耐磨、減摩和（hé）抗蝕（shí），而且在電磁、光學、光電子學、熱學、超導和生物學等與（yǔ）表層有（yǒu）關的功能材料領域大顯身手。表麵工程學不（bú）僅使低廉的金屬材料在性能與效益方麵發揮出更大的優勢，而（ér）且已成為研（yán）製各種新型鍍層和薄膜材料的重要手段，具有（yǒu）巨大的應用潛力。

　　隨著機械加工（gōng）工業水平的提高，對刀具提出了（le）新的要求。除了提高使用壽（shòu）命外還要求減少切削時的汙染，盡可（kě）能使用幹切削。在（zài）不能完全取消切削（xuē）液的時候，盡量（liàng）做到其中隻（zhī）含防鏽劑而無有機物，這樣可（kě）以使循環回收的成本大為降低。

　　切削刀具的多樣性和使用時（shí）的（de）工作狀態（tài）特（tè）點決定了選擇刀具鍍層的不同。車削和鑽（zuàn）孔不同，銑刀又（yòu）應考慮其斷續衝擊的特（tè）點。早期發展的塗（tú）層以耐磨為主要著眼點（diǎn），以提高硬度為主要指標。以氮化鈦為代表的此類塗層具有較高的（de）摩擦係數(0.4～0.6)，加工時與工件之間不斷摩擦將（jiāng）產（chǎn）生大量熱能。為避免刀具過熱發生變形影響加工（gōng）精度和延長其使用壽命（mìng），通常（cháng）使用切削液。

　　要解（jiě）決減少或免（miǎn）除切削液帶來的問題，刀具鍍（dù）層不僅（jǐn）應使刀具具有長壽命，且（qiě）應有（yǒu）自潤滑的功（gōng）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)的機械加工方麵顯示出優勢，但經過多年的研究表明類金剛石塗層（céng）的內應力高、熱穩定性差和與（yǔ）黑色金屬間的觸媒效應使SP3結構向SP2轉變等三種缺（quē）點，決定了它目前隻能（néng）應用於加工有色金（jīn）屬，因（yīn）而限製了它在機加工方麵的進一步應用。但是近年來（lái）的（de）研究表明，以（yǐ）SP2結構為主的類金剛石塗層(也稱為類石墨塗層)硬度也可達到20～40GPa，卻不存在與黑色金屬起觸媒效應的問（wèn）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也可用於幹切削，其壽命比非鍍（dù）層（céng）刀有（yǒu）成倍的提高，加工鋼鐵材料（liào）不存在問題，因而引起（qǐ）了塗層公司、刀具廠家極大的興趣。假以時日，這種新型的類金剛石塗層會在切削領域得到廣泛的（de）應（yīng）用。