Hårdbeläggning

Hårdbeläggning är en ytbehandlingsprocess som applicerar ett hårt, slitstarkt skikt på en yta för att öka egenskaper som hårdhet, slitage- och nötmotstånd samt ibland korrosions- och friktionsbeständighet. Genom hårdbeläggning förändras inte kärnmaterialets metallurgi, utan ytskiktets egenskaper förbättras. Metoderna delas vanligtvis i två grupper: beläggningstekniker (PVD/CVD och relaterade metoder) samt diffusionbaserade ytförädlingsprocesser (till exempel nitrering, karbonitrering och boridering).

Vanliga hårdbeläggningar inkluderar TiN, TiCN, TiAlN, CrN, Al2O3 och diamantlikt kolförbindelser (DLC). Viktiga basmaterial är verktygsstål, cementerade skärverktyg och vissa legeringar. Processerna består av fysikalisk eller kemisk beläggning, exempelvis PVD (till exempel magnetronsputtering) och CVD, samt plasmaassisterad beläggning. Diffusionsbaserade behandlingar ökar ythårdheten men förändrar inte ytan i samma grad som beläggningar.

Användningsområden inkluderar skärverktyg, formar, borr- och gängverktyg, pressverktyg och vissa medicinska implantat där ythårdhet och livslängd är kritiska. Fördelarna inkluderar ökad ythårdhet, lägre slitage och minskad friktion, vilket kan leda till längre livslängd under hög belastning och vid höga temperaturer. Begränsningar är kostnader, krav på god vidhäftning av beläggningen samt risker för restspänningar och påverkan av värme under processen. Val av metod beror på material, applikation och miljökrav.