工模零部件涂层之物理气相沉积技术分享：

物理气相沉积（physical vapor deposition，PVD）技术是使靶材在真空条件下离化成气态原子或分子或电离成离子态，利用低压气体（或等离子体）运输迁移，将具有某种特殊功能的靶材原子、分子或离子反应沉积在基体表面的技术。这种技术广泛用于沉积硬质薄膜，以延长其使用寿命、减少摩擦磨损、提高硬度、改善热性能、抗氧化性、耐蚀性和自润滑性。相对CVD工艺，PVD工艺不需要在高温下进行，有效地解决了涂层和基体中产生高的热应力的弊端，同时通过加强等离子体电离、减少暗区（没有沉积到反应器中的区域）、改进靶材使用、提高原子轰击效率，甚至提高沉积速率和优化气体选择等方法来优化PVD技术，使其发展为具有广阔应用前景的现代表面涂层技术。

N BAGCIVAN等使用反应脉冲直流磁控溅射技术，通过类似三角形的靶位布置，降低了薄膜沉积的成本。使用Cr1-xAlxN(0.21≤ x≤ 0.74)作为涂层材料，沉积的薄膜具有优异的摩擦学性能，其中摩擦系数为0.4，磨损系数为1.8×10-16 m3（Nm）-1，同时获得的最大硬度为25.2 GPa，该结果证明这项技术在工业领域具有较大的发展潜力。PVD技术在X40CrMoV5-1热作工具钢表面强化中应用广泛，通过在基体上沉积超硬、耐磨性强的CrAlSiN和CrN涂层能够提高模具服役稳定性，改善使用寿命，其中沉积CrN涂层的模具零件测试磨损量最低。挤压模由于工况恶劣和承受多次冲击载荷，导致服役稳定性差、预期寿命短，常见的失效形式有胀裂、拉伤、磨损等。通过PVD技术将TiN、CrN、TiAlN硬质涂层分别沉积在模具零件表面，模具零件表面硬度、耐磨性得到改善，使用寿命延长了3~5倍。其中沉积TiAlN涂层的挤压模使用效果最为理想，涂层包覆后的镶件挤出的包边表面质量较高，摩擦学性能优异。

钢材拉拔模的磨损机理主要包括粘着磨损和磨粒磨损，由于循环往复的接触和载荷波动，表面失效随时可能发生。MARIA NILSSON等采用气相沉积涂层，将其应用于钢材拉拔模中，以取代硬质合金，试验在轴承钢基体上分别使用CVD技术制备TiC涂层和PVD技术制备（Ti,Al）N、CrN、CrC/C涂层。经过磨损试验对比得到使用PVD技术制备的CrC/C涂层的耐磨损性能最优，可有效改善模具零件表面耐磨性能，提高服役稳定性和延长使用寿命。