武汉赫斯特涂层材料股份有限公司

已成功开发出新材料领域高新技术成果100余项，其中获得国家级成果两项、国家级重点新产品五项、国家级推广技术三项、省市科技进步二等奖三项、科技进步奖三等奖两项、发明二等奖三项，产品和技术在国内外展示中荣获金、银、创新奖68项。

武汉赫斯特涂层材料股份有限公司多年来一直致力于跟踪国际上先进的功能性涂层新材料的研发与产业化，是一家股份制高新技术企业，下属新型树脂、工业涂料、纳米与防锈粉体颜料四个生产基地占地面积80000m2，年生产能力30000吨。2000年通过ISO9001质量体系认证，2007年通过中国船级社CCS工厂认证，2009年通过ISO14000环境体系认证，2010年部分产品通过CTI和WRAS认证。

现为中国防腐协会常务理事单位、中国氟硅工业协会涂料专用委员会主任委员单位、中国造船工业协会近海学术委员会委员单位、武汉市工程咨询协会理事单位。曾被中国国际腐蚀控制大会（CICC）、中国防腐蚀技术协会、中国化工学会、中国化工企业管理协会和中国石油和化工工业协会联合评为“全国防腐蚀企业二十强”。 研究院研发中心下设六个重点试验室，现有专业技术研究人员60多人，其中教授、高级工程师42人，多年来先后承担了“国家863计划项目”、“国家攻关计划项目”、“国家火炬计划项目”、“国家技术创新基金项目”、“国家星火计划项目”及“湖北省科技攻关项目”、“武汉市重大科技攻关项目”。

中文名称

自润滑涂层材料

英文名称

self-lubrication coating material

定　　义

含有固体润滑组分的涂层材料。

应用学科

机械工程（一级学科），表面工程（二级学科），热喷涂（三级学科）

涂层材料须具有硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、不与工件材料发生化学反应、耐热耐氧化、摩擦因数低，以及与基体附着牢固等要求。显然，单一的涂层材料很难满足上述各项要求。所以硬质涂层材料已由最初只能涂单一的TiC、TiN、Al₂O₃，进入到开发厚膜、复合和多元涂层的新阶段。新开发的TiCN、TiAlN、TiAlN多元、超薄、超多层涂层与TiC、TiN、Al₂O₃等涂层的复合，加上新型的抗塑性变形基体，在改善涂层的韧性、涂层与基体的结合强度、提高涂层耐磨性方面有了重大进展。又突破了在硬质合金基体上涂覆金刚石薄膜技术，全面提高了刀具的性能。

工艺最成熟和应用最广泛的硬质涂层材料是TiN，但TiN与基体结合强度不及TiC涂层，涂层易剥落，且硬度也不如TiC高，在切削温度较高时膜层易氧化而被烧蚀。TiC涂层有较高的硬度与耐磨性，抗氧化性也好，但其性脆，不耐冲击。TiCN兼有TiC和TiN两种材料的优点，它在涂覆过程中可通过连续改变C、N的成份控制TiCN性质，并形成不同成份的多层结构，可降低涂层的内应力，提高韧性，增加涂层的厚度，阻止裂纹的扩展，减少崩刃。所以，生产的一些刀片，如瑞典Sandvik公司推荐用于加工钢料的GC4000系列刀片、中国株洲硬质合金厂生产的CN系列刀片、日本东芝公司的T715X和T725X涂层刀片中均有TiCN涂层成份。TiCN基涂层适于加工普通钢、合金钢、不锈钢和耐磨铸铁等材料，用它加工工件时的材料切除率可提高2~3倍。

涂层刀具硬质涂层

TiAlN、CrN、TiAlCrN是开发的硬质涂层新材料。TiAlN涂层刀片已商品化。它的化学稳定性和抗氧化磨损性能好，用其加工高合金钢、不锈钢、钛合金和镍合金时的刀具寿命可比TiN涂层高3~4倍。此外，TiAlN涂层中如果有合适的铝浓度，切削时在刀具前刀面和切屑的界面上还会产生一层硬质的惰性保护膜，该膜有较好的隔热性，可更有效地用于高速切削。例如，美国Kennametal公司推出的H7刀片，系TiAlN涂层，是专为高速铣削合金钢、高合金钢和不锈钢等高性能材料而设计的。CrN是一种无钛涂层，适于切削钛和钛合金、铜、铝以及其它软材料，化学稳定性好，不产生粘屑。TiAlCrN是一种梯度结构涂层，不仅具有高的韧性和硬度，而且摩擦因数也较小，适用于铣刀、滚刀、丝锥等多种刀具，切削性能明显优于TiN。

涂层刀具氮化钛涂层

德国某公司开发了Supernitride涂层系列，其中超级氮化钛涂层有很高的含铝量，可形成稳定的氧化层（氧化温度达1000℃），它比一般的TiAlN涂层更硬、更致密、更耐高温，适用于高速切削、干式切削和硬切削的刀具，可加工硬度高达58HRC以上的淬火钢。

涂层刀具纳米涂层

此外，纳米超薄膜涂层工艺已日趋成熟。据报道，日本某公司推出了一种高速强力型钻头，它是在韧性好的K类（WC Co）硬质合金基体上交互涂覆了1,000层TiN和AlN超薄膜涂层，涂层厚度约2.5微米。使用表明，该钻头的抗弯强度与断裂韧性可大幅度提高，其硬度则与CBN相当，刀具寿命可提高2倍左右。该公司还开发出ZX涂层立铣刀，超薄膜镀层数达2,000层，每层厚度约1nm，用该立铣刀加工60HRC的高硬度材料，刀具寿命远高于TiCN和TiAlN涂层刀具。第八届中国国际机床展览会（CIMT2003）上，瑞士某公司推出的纳米结构涂层（AITiN/SiN) 立铣刀，其涂层硬度为45GPa，氧化温度1100℃，切削对比试验表明，其寿命比TiN涂层立铣刀高3倍，比TiAlCN涂层立铣刀高2倍。除上述AITiN/SiN、TiAlCN新涂层外，还有特定功能的涂层，如MoS₂、DLC润滑涂层，其摩擦因数小（0.05），适于涂覆丝锥、钻头等刀具，可改善排屑性能，或者作为复合涂层的表面涂层，减少切屑的粘结。