浅谈：几点金刚石涂层刀具的必备常识与要点

　　理想刀具材料应具有极好耐磨性，以延长刀具使用寿命；具有高断裂韧性，以便承受高切削力。但大多数具有较好断裂韧性刀具材料（如高速钢）通常不具备很好耐磨性，而具有良好耐磨性材料（如陶瓷材料）往往断裂韧性又不好。选择使用金刚石涂层刀具需了解几点常识。

　　（1）CVD金刚石涂层与非晶金刚石涂层区别

　　非晶金刚石（也称为类金刚石碳——译注）涂层采用PVD工艺沉积一种碳膜。它既具有一部分金刚石SP3键，又具有一部分碳SP2键；其成膜硬度很高，但又低于金刚石膜硬度；其厚度也比我们通常沉积金刚石膜要薄一些。加工石墨时，非晶金刚石涂层刀具寿命未涂层硬质合金刀具2-3倍。与之相比，CVD金刚石则采用CVD工艺沉积纯金刚石涂层，加工石墨时刀具寿命硬质合金刀具12-20倍，从而可减少换刀次数，进步加工可靠性精度一致性。

　　（2）不能用金刚石刀具加工淬硬钢

　　金刚石由碳原子构成。某些材料受热时，会从金刚石吸出碳原子并工件形成碳化物。铁就此类材料之一。用金刚石刀具加工铁族材料时，摩擦产生热量会使金刚石碳原子扩散到铁，从而造成金刚石涂层因化学磨损而提前失效。

　　（3）重磨（或）重涂层金刚石涂层刀具质量难以保证由于刀具表面天生涂层为纯金刚石，因此用金刚石磨轮对刀具进行重磨需要耗费很长时间。此外，为使金刚石生长而采用刀具。制备工艺会改变刀具表面化学特性，由于涂层时要求对这种化学特性进行非常精确控制，因此刀具重新涂层效果难以得到保证。

　　（4）金刚石涂层刀具寿命各不相同

　　与任何其他刀具一样，金刚石涂层刀具寿命也各不相同，主要取决于被切削材料、选用进给率切削速度，以及工件几何外形等。一般来说，加工石墨金刚石涂层刀具寿命未涂层硬质合金刀具10-20倍，某些情况下甚至可能更长。这样，就能用一把刀具完成几乎任何加工任务，无需因刀具磨损而换刀，避免了加工断重新校准，从而有可能实现无人值守加工。复合材料加工，也完全可能获得较长刀具寿命。

　　据报道，加工高密度玻璃纤维、碳纤维Gl0-FR4等难加工复合材料时，金刚石涂层刀具寿命可高达未涂层硬质合金刀具70倍。

　　（5）金刚石涂层剥落可以预防涂层剥落金刚石涂层刀具一个严重题目，也一个常见题目（尤其加工碳纤维之类材料时），会导致刀具寿命难以猜测。上世纪90年代后期，界面化学特性被确定为影响金刚石涂层粘附性能重要因素。通过选择兼容性好硬质合金化学特性、采用适当预处理技术公道沉积反应条件，就有可能减轻或消除金刚石涂层剥落，稳定地实现平稳磨损模式。显微镜下观察正常磨损金刚石涂层刀具，可以发现，金刚石被稳定磨损直至硬质合金基体，而没有发生崩刃或剥落。