PVD和CVD的资料

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工件表面超硬化处理方法比较
在现代机械制造工业中，工件表面超硬化处理技术，是一项提高产品质量、降低生产成本、提高产品竞争力的新型工艺技术。由于各种硬质涂层工具、模具和各种硬质涂层耐磨损、耐腐蚀零件，能有效地提高制品的表面硬度和复合韧性，提高其耐磨损和抗高温氧化等力学性能和化学性能，从而可以大幅度地提高硬质涂层制品的使用寿命和生产效率，具有十分重大的技术经济效益。所以这项新技术问世后，受到普遍重视，得到迅速发展和推广应用。
工件表面超硬化处理方法主要有物理气相沉积（PVD），化学气相沉积（CVD），物理化学气相沉积（PCVD），扩散法金属碳化物履层技术等。
物理气相沉积（简称PVD，沉积温度600℃以下），是利用辉光放电、热弧放电和冷场弧光放电等离子体的能量来降低沉积温度，可以在高速钢、热作工具钢和某些冷作工具钢的回火温度以下沉积氮化钛、金刚石、氮铝钛、氮化碳等硬质涂层。广泛用于各种钢制精密工具、精密模具的表面处理，提高使用寿命3-10倍，提高加工效率50%以上。改善被加工零件的表面光洁度和尺寸精度、降低成本。
化学气相沉积（CVD）分为高温化学气相沉积（简称HT-CVD，沉积温度1000℃左右）和中温化学气相沉积（简称MT-CVD，沉积温度700-900℃），它们是目前世界上应用最广泛的硬质涂层气相沉积技术。采用HT-CVD、MT-CVD气相沉积技术，可在各种硬质合金工具、模具及各种钢制工模具、耐磨损、耐腐蚀零件表面，牢固地涂复上一层碳化物、氮化物、氧化物、硼化物等硬质材料（3-15μ），从而使制品寿命提高2-6倍，有的可达十几倍，同时可提高生产效率50%以上。
外热式直流等离子体增强低温化学气相沉积技术（简称PCVD），具有设备简单、沉积温度低（<600℃）、绕镀性好、涂层厚度均匀、结合强度高、涂层材料种类多变化方便、工件不变形等优点。尤其是该技术在涂层前，可以对工件表面先进行离子氮化，再进行表面涂层，所以更加增强了涂层和基体结合强度、提高了涂层制品的使用寿命。一般可提高使用寿命2-6倍，有的达10倍以上。PCVD沉积温度低于高速钢、热作工具钢和某些模具钢的回火温度。因此涂层工艺可用于刀具、模具生产的最后工序，而不会使制品产生变形和降低硬度，特别适合精密复杂刀具、模具的表面处理。采用PCVD气相沉积技术处理硬质合金刀具和模具，由于沉积温度低，涂层和基体间不产生η相，不会降低原有基体材料抗弯强度，所以基体不必采用特殊硬质合金材料，降低了成本，扩大了应用范围。PCVD技术可涂复TiC、TiN、Ti(C.N)、Ti(B.N)、TiN+Si等单层和复合涂层材料，特别是含Si复合涂层材料，晶粒尺寸达到纳米级，显微硬度HV3500以上，性能优异，应用前途很好。
扩散法金属碳化物覆层技术是将工件置于特种介质中，经扩散作用于工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物层。该碳化物层具有极高的硬度，HV可达1600~3000（由碳化物种类决定），此外，该碳化物履层与基体冶金结合，不影响工件表面光洁度，具有极高的耐磨、抗咬合（粘结）、耐蚀等性能，可大幅度提高工模具及机械零件的使用寿命。