冷却液用得越少，零件需要清理的也越少。Isoflux涂层设备制造公司总裁Dave Glocker同意这种看法，并补充说：“同时也节省费用。” 超级氮化物涂层 目前已经有一系列的刀具使用含铝超过65%的AlTiN涂层，例如，Carboloy公司的涂层铝含量为67%，Ion Bcnd公司的涂层铝含量为70%，Ceme Con公司则在2002年7月宣布开发了一种用于生产超级氮化物涂层的工艺，含铝量达到80%。 据Ceme Con公司的技术经理Rainer Cremer介绍，超级氮化物是一种极细颗粒、致密结构的立方晶格金属氮化物基的硬质涂层。 上述涂层是由Ceme Con公司开发的高度离子化脉冲工艺(H.I.P)生产的，这种工艺基于复式阴极、双极性、磁控溅射原理。脉冲产生的极高密度等离子体直接导向刀具，对正在生成的薄膜进行高度离子轰击，从而改善了涂层质量。 Cremer指出，H.I.P工艺既可在直流偏压下工作，也可在脉冲偏压下工作，这取决于涂层的导电性。H.I.P工艺可以沉积非导电体涂层，因为双极性法可使刀具和阴极进行有效的周期放电。 Cremer还指出，AlTiN涂层的硬度随含铝量的增加而提高，但是含铝80%氮化铝的切削性能是否最佳，有待进一步研究。 关于硬度问题 对于铝含量超过50%涂层，尽管有时仍按原来叫法称为TiAlN，但有些公司已把提高铝含量的涂层称为AlTiN，以区别于原来的TiAlN。例如Melin工具公司自2002年6月起就停止使用原来的标准TiAlN涂层，并推荐用AlTiN涂层来替代。TiAlN涂层的硬度为2600HV，而AlTiN涂层的硬度可达4500HV。 图3多涂层超级氮化物AlTiN涂层的显微组织 但是，对AlTiN硬度方面的见解并不统一，因为铝含量并不是影响硬度的唯一因素。Balzers公司的研究开发部经理Wolfgang Kalss就不相信随着铝含量上升，涂层硬度相应提高这种观点。他说：“把铝含量提高到超过65%是可能的。但是提高铝含量后，也会形成较软的AlN相，使硬度降低。”他还补充谈到，Balzers曾收集分析各种数据，发现在铝、钛比达到1：1时，涂层硬度最高。 虽然对AlTiN涂层在切削过程中的硬度值存在争议，但是对于涂层表面在切削过程中氧化形成Al2O3覆盖层的说明却没有分歧。冶金工艺公司的销售经理Kris Lang说：“因为切削过程中形成了氧化物覆盖层，使脆性的涂层在抗热性提高的同时也提高了硬度。” 他补充说明，AlTiN涂层刀具的理想工作速度为183～244m/min，主轴转速为20000～40000r/min或更高，并且切削深度较浅。在这种条件下工作，生产效率较高，主轴所受压力较小，表面较光洁，切屑较细有利于带走较多的切削热。这对切屑下侧的涂层耐久性要求也不象低速切削那么高。这种工作条件对于切削可加工性标准值低达7～8%镍基合金来说是很需要的。 AlTiN涂层中还可加入碳，这样在切削镍基合金时可增加刀具韧性。Lang补充说，正在进行的一项试验是在涂层中加入硅，作为粘结剂强化涂层的显微结构，以改善其性能。