表面處理與磨潤學

在切削刀具上被覆TiN等硬質膜。超硬合金刀具與高速工具鋼(高速鋼)刀具的被覆方法選擇,適當者為下列何者?

  1. A高速鋼回火時會二次硬化,耐熱性比超硬合金高,因此以約1000℃的熱CVD厚厚地被覆,硬度也不會下降
  2. B超硬合金可用約1000℃熱CVD,高速鋼為免超過回火溫度(約550℃)而用約500℃以下的PVD
  3. CPVD只是以物理方式使原料蒸發而不利用化學反應,因此無法製作TiN這類化合物膜,只能被覆金屬膜
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正確答案:B. 超硬合金可用約1000℃熱CVD,高速鋼為免超過回火溫度(約550℃)而用約500℃以下的PVD

熱CVD是使TiCl₄、N₂、H₂等原料氣體在約1000℃反應而成膜的方法,可得到附著性好的厚膜,因此廣泛用於高溫下也不會軟化的超硬合金刀具。高速鋼是以淬火與回火得到硬度,加熱超過回火溫度就會軟化,重新淬火也會造成尺寸變化的問題。因此要在約500℃以下使用濺鍍或電弧離子鍍等PVD。即使是PVD,也能以在含氮氣氛中蒸發或濺鍍Ti的反應性成膜,製作TiN、TiAlN、CrN等化合物膜。高速鋼的二次硬化是回火溫度範圍內的現象,其耐熱性比超硬合金低,承受不了熱CVD的溫度。

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