氣相沉積按形成的基本原理,分為化學(xué)氣相沉積(CVD)和物理氣相沉積(PVD)。氣相沉積是在工件表面覆蓋一層厚度為0.5~10μm的過渡族元素(Ti、V、Cr、W、Nb等)與C、N、O、B等形成的化合物,或單一的金屬及非金屬涂層,使零件表層改變化學(xué)成分,并在其表面形成功能性(例如超硬耐磨層)或裝飾性的化合物涂層的新技術(shù),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各類零件的硬化處理。沉積層的主要類別及特性見表3-38。
主要應(yīng)用的沉積層TiC、TiN涂層有以下特點(diǎn):
a. 涂層有很高的硬度(TiC:2980~3800HV,TiN:2400HV)、低的摩擦因數(shù)和自潤滑性能,所以抗磨粒磨損性能良好。
b. 涂層具有很高的熔點(diǎn)(TiC:3800℃,TiN:2950℃),化學(xué)穩(wěn)定性好,基體金屬在涂層中的溶解度小,摩擦因數(shù)較低,因而具有很高的抗粘著磨損能力,使用中發(fā)生冷焊和咬合的傾向也很小,而且TiN比TiC更好。
c. 涂層有較強(qiáng)的耐蝕性,TiC涂層在硫酸、鹽酸、氯化鈉水溶液中的耐蝕性良好,而且TiN的耐蝕性一般都比TiC更好一些。
d. 涂層在高溫下也具有良好的抗大氣氧化能力(TiC大約可達(dá)400℃,TiN大約可達(dá)500℃),高于以上溫度,在空氣中的TiC、TiN將被氧化成TiO2而失去其原來的性能。