CrN — nitrid chromu

Houževnatý povlak s dobrou korozní odolností a nízkým sklonem k nalepování.

Účel
Ochrana při tváření, lisování a zpracování plastů.
Typické použití
Formy na plasty, střižné a tvářecí nástroje.
Vhodné materiály
Nástrojové oceli, tvrdokov.
Kategorie
Moderní tenké povlaky

Jak proces funguje

CrN (nitrid chromu) je PVD keramický povlak známý kombinací dobré otěruvzdornosti, relativní houževnatosti, chemické stability a velmi dobré korozní odolnosti. Ve srovnání s TiN nebo TiAlN se méně používá pro extrémně vysokorychlostní obrábění a více pro tvářecí nástroje, formy, přesné komponenty a zpracování plastů.

Hustá a chemicky stabilní struktura CrN poskytuje tvrdou bariéru, relativní houževnatost a odolnost proti korozi. Vytváří se metodou PVD z chromového terče v dusíkové atmosféře — obloukovým odpařováním i naprašováním, přičemž naprašování umožňuje vytvářet velmi hladké vrstvy vhodné pro leštěné formy.

Klíčové procesní parametry

  • Tvrdost přibližně 18 ± 3 GPa (jiné systémy ~2 200 ± 200 HV) — nižší než u TiAlN, ale vyšší houževnatost
  • Koeficient suchého tření proti oceli přibližně 0,5
  • Orientační maximální pracovní teplota kolem 700 °C
  • Tloušťka typicky ~2–7+ µm
  • Zásadní je čistota podkladu, správná adhezní mezivrstva a kontrola průchozích pórů při korozních aplikacích

Typické aplikace

  • Vstřikovací formy na plasty (abrazivní plniva, skleněná vlákna, korozní produkty polymerů)
  • Extruzní nástroje, razníky a matrice
  • Nástroje pro tváření plechu
  • Kluzné strojní komponenty a ventily

Výhody

  • Velmi dobrá kombinace odolnosti proti opotřebení, korozi a relativní houževnatosti
  • Dobré odformování u forem na plasty
  • Atraktivní alternativa k tvrdému galvanickému chromování — vyšší tvrdost, výroba bez lázně se šestimocným chromem

Omezení a rizika

  • Korozní odolnost materiálu CrN nepředstavuje úplnou bariérovou ochranu substrátu — tenká vrstva může obsahovat průchozí póry, kterými elektrolyt pronikne k podkladu
  • Není přímou náhradou tvrdého chromu tam, kde je vyžadován silný nános pro dosažení rozměrů nebo oprava rozměrů
  • Pro vysokorychlostní frézování kalené oceli bývá lepší TiAlN nebo AlCrN; pro minimální tření DLC

Kontrola kvality

  • Tvrdost měřená nanoindentací podle ISO 14577
  • Adheze měřená scratch testem podle ISO 20502 / ASTM C1624
  • Kontrola průchozích pórů a růstových defektů při korozních aplikacích

CrN versus tvrdý chrom

Tradiční tvrdý galvanický chrom může mít mnohem větší tloušťku a lze jím opravovat rozměry. CrN je naopak velmi tenký, přesný povlak s vyšší tvrdostí a bez lázně se šestimocným chromem. U přesných nástrojů a komponent proto může být atraktivní alternativou, ale není přímou náhradou všude, kde je vyžadován silný nános pro dosažení rozměrů.

Související normy

  • ISO 14577-1:2026 — instrumentovaná indentační zkouška tvrdosti
  • ISO 20502 — adheze keramických povlaků scratch testem
  • ASTM C1624-22 — pevnost adheze keramických povlaků
Nezávazná poptávka