航天、航空、汽车工业的材料特性
高温合金的加工特性
高温合金钢按其化学成分有Fe基、Ni基、Co基3种，并含有许多高熔点合金元素，它们与其他合金构成纯度高、组织致密的奥氏体合金。有些元素又与非金属元素C、N、O等结合成比重小，熔点高的高硬度化合物，还能形成一些具有一定韧性的高硬度的金属间化合物，同时有些合金元素进入固溶体，使基体强化。高温合金经长期时效后，又能从固溶体中析出硬质相，进一步使晶格歪扭，这不仅增大了塑性变形阻力，而且由于硬质颗粒的存在，加剧了刀具的磨损。
①切削力较大，为一般钢材的1.5~2倍;
②切削温度高，切削温度约为45#钢的1.5~2倍;
③加工硬化现象明显，硬度变化约为原基体的1.5~2倍;
④不易断屑;
⑤磨料磨损、粘接磨损、扩散磨损同时加剧。
那么如何快速高效的加工此类材料?涂层镀制中4G-CAE电弧技术又具有哪些优势?北京丹普为此提出了高性能工具涂层的解决方案。
4G-CAE阴极电弧技术具有如下特点和优点：
l 电磁和永磁复合磁场驱动
l 增强等离子体密度
l 有效抑制“微液滴”
l 提高靶材利用率
4G-CAE电弧技术其中特点之一就是电磁和永磁复合磁场驱动，改变了传统阴极电弧单一永磁场的工作模式。在相同条件下，复合磁场使弧斑均匀细碎，同时在更强磁场的驱动下，阴极电弧放电在靶材表面附近产生的等离子体，会被推向镀膜区域，大大增强了真空室内的等离子体密度，改善了反应离子镀膜的环境和条件;从而能显著改善反应离子镀膜质量。
同时4G-CAE阴极电弧源在抑制涂层工作中“微液滴”时也更有效。在可变强电磁场的驱动下，弧斑不仅会沿着靶面圆环快速跑动，还会沿着直径方向来回移动;使得电弧弧斑跑动更快、每个弧斑更细碎(如下图)、弧斑数量更多。从而降低“微液滴”的尺寸和大大液滴的数量，使得所镀膜层更加细腻和光泽。
对于大量含Al的各种合金靶材(如AlTi和AlCr系合金靶等)，4G-CAE阴极电弧在抑制Al液滴显示出非常显著的效果!
4G-CAE实际放电状态：在不同放电电流(95A或150A)下，持续放电1秒钟时间，电弧弧斑在靶面上的分布可以控制均匀。
4G-CAE靶材利用率高：利用电磁场强度容易调整改变的特性，调制弧斑在靶材直径方向上往返移动，以实现更均匀的靶材烧蚀形貌，提高靶材利用率。靶材利用率可达70%。
基于4G-CAE阴极电弧源，北京丹普AS700系列刀具涂层设备具有如下特性和优点：
(1)气体离子刻蚀清洗技术
气体离子源(Gas Ion Source)放电、产生均匀分布的气体离子，对工件表面进行气体离子轰击刻蚀和清洗，可精确控制对工件表面的损伤程度，实现工件表面的彻底清洁和活化;
(2)气体离子辅助反应镀膜技术
在镀膜过程中，GIS持续放电、产生大量均匀分布的反应气体离子，实现辅助化学反应镀膜。
(3)第四代阴极电弧技术(4G-CAE)
弧斑跑动更快、数量更多，显著降低了微液滴的尺寸和大液滴的数量;在阴极电弧靶面放电产生的等离子体能够被有效的拉进真空室，大大增强了镀膜区域的等离子体密度;靶面放电烧蚀均匀、容易控制，可靠性稳定性提高。
(4)多元纳米晶复合涂层工艺技术
由于AS700系列离子镀膜机可以最多配置4组不同靶材成份的4G-CAE阴极电弧源系统，容易实现多元纳米晶负荷涂层工艺技术(Multiple nano composite coating)。使得刀具的涂层更具通用性，涂层产品趋于标准化;磁控溅射(MS)技术的结合，可以有效的实现多元薄膜的制备，显著改善膜层中的纳米结晶结构和特征。
(5)全面数字智能控制技术
l 智能源挡板系统：一套源挡板系统实现所有靶源和气体离子源的预溅清洗。
l 智能真空控制模式(VCM0-VCM4)：实现镀膜过程中真空过程的精确控制。
l 智能温控系统：实现真空室温度和加热器温度的智能双温控制。
l 可移出式下转架系统：带来极大的使用和维护方便、提高镀膜生产的安全性和效率。
l 智能冷却水循环系统：实现靶源放电的充分冷却和真空室开门保温的双重效果。
l 镀膜过程一键式全自动控制：IPC人机界面(虚拟手动控制面板);Internet遥控连接技术支持。
