氮化铬铝钛（AlCrN）与氮化铬铝（TiAlN）涂层的成分、性能及应用对比

1、成分差异

AlCrN涂层由氮化铬（CrN）、氮化铝（AlN）组成，不含钛元素。通过CVD或PVD工艺制备，其成分设计降低了涂层内应力，细化表面颗粒度，同时提高韧性。

TiAlN涂层

以氮化铝（AlN）和氮化钛（TiN）为主要成分。钛元素的加入显著提升了涂层的耐高温性能，但可能增加内应力。   

2、性能差异

高硬度和耐磨性：AlCrN涂层的硬度可达3500-4000 HV，远高于传统TiN涂层（~2200 HV），适用于高负荷切削和耐磨环境。

高温稳定性：由于铝的加入，AlCrN在高温下（可达1000°C）仍能保持性能，形成氧化铝保护层，减少摩擦和热损伤。

低摩擦系数：摩擦系数约为0.2-0.38，优于TiAlN（~0.4）和TiN（~0.6），适合高速干切削。

抗氧化性：铝含量高（通常40 at.%以下最佳）能增强抗氧化能力，但过量铝会导致涂层结构劣化（如六方相形成）。   

3、应用场景

AlCrN涂层的优势领域 ：精密模具加工（冲压、拉伸、成型等）， 高韧性要求的场景（如模具粉末处理）   

TiAlN涂层的典型用途 是高温切削（如淬硬钢、钛合金加工），高速加工刀具（钻头、铣刀等）， 汽车关键部件、生物医学器械及高端机械零件