淺談：幾點金剛石涂層刀具的必備常識與要點

　　理想刀具材料應具有極好耐磨性，以延長刀具使用壽命；具有高斷裂韌性，以便承受高切削力。但大多數具有較好斷裂韌性刀具材料（如高速鋼）通常不具備很好耐磨性，而具有良好耐磨性材料（如陶瓷材料）往往斷裂韌性又不好。選擇使用金剛石涂層刀具需了解幾點常識。

　?。?）CVD金剛石涂層與非晶金剛石涂層區(qū)別

　　非晶金剛石（也稱為類金剛石碳——譯注）涂層采用PVD工藝沉積一種碳膜。它既具有一部分金剛石SP3鍵，又具有一部分碳SP2鍵；其成膜硬度很高，但又低于金剛石膜硬度；其厚度也比我們通常沉積金剛石膜要薄一些。加工石墨時，非晶金剛石涂層刀具壽命未涂層硬質合金刀具2-3倍。與之相比，CVD金剛石則采用CVD工藝沉積純金剛石涂層，加工石墨時刀具壽命硬質合金刀具12-20倍，從而可減少換刀次數，進步加工可靠性精度一致性。

　　（2）不能用金剛石刀具加工淬硬鋼

　　金剛石由碳原子構成。某些材料受熱時，會從金剛石吸出碳原子并工件形成碳化物。鐵就此類材料之一。用金剛石刀具加工鐵族材料時，摩擦產生熱量會使金剛石碳原子擴散到鐵，從而造成金剛石涂層因化學磨損而提前失效。

　?。?）重磨（或）重涂層金剛石涂層刀具質量難以保證由于刀具表面天生涂層為純金剛石，因此用金剛石磨輪對刀具進行重磨需要耗費很長時間。此外，為使金剛石生長而采用刀具。制備工藝會改變刀具表面化學特性，由于涂層時要求對這種化學特性進行非常精確控制，因此刀具重新涂層效果難以得到保證。

　?。?）金剛石涂層刀具壽命各不相同

　　與任何其他刀具一樣，金剛石涂層刀具壽命也各不相同，主要取決于被切削材料、選用進給率切削速度，以及工件幾何外形等。一般來說，加工石墨金剛石涂層刀具壽命未涂層硬質合金刀具10-20倍，某些情況下甚至可能更長。這樣，就能用一把刀具完成幾乎任何加工任務，無需因刀具磨損而換刀，避免了加工斷重新校準，從而有可能實現無人值守加工。復合材料加工，也完全可能獲得較長刀具壽命。

　　據報道，加工高密度玻璃纖維、碳纖維Gl0-FR4等難加工復合材料時，金剛石涂層刀具壽命可高達未涂層硬質合金刀具70倍。

　?。?）金剛石涂層剝落可以預防涂層剝落金剛石涂層刀具一個嚴重題目，也一個常見題目（尤其加工碳纖維之類材料時），會導致刀具壽命難以猜測。上世紀90年代后期，界面化學特性被確定為影響金剛石涂層粘附性能重要因素。通過選擇兼容性好硬質合金化學特性、采用適當預處理技術公道沉積反應條件，就有可能減輕或消除金剛石涂層剝落，穩(wěn)定地實現平穩(wěn)磨損模式。顯微鏡下觀察正常磨損金剛石涂層刀具，可以發(fā)現，金剛石被穩(wěn)定磨損直至硬質合金基體，而沒有發(fā)生崩刃或剝落。