金刚石膜涂层硬质合金工具研究进展（下）

金刚石膜涂层硬质合金工具切削性能。图7所示为我们采用渗硼预处理平HCEDCA技术沉积的金刚石膜涂层YG6硬质合金铣刀在切削A1-12％Si合金时与未涂层硬质台金刀片切削寿命(fw=0.25mm)的对比，可见金刚石膜涂层工具的切削寿命提高在20倍以上。在实际切削叫金刚石膜涂层刀具采用于切削，而未涂层刀具由于切削瘤浦刀太严重，因此在切削时采用了润滑剂。     

纳米K2Ti4O9晶须增强型固体润滑涂层在切削加工中的应用

为了减少切削加工中切削液的排放 ,改善环境 ,本研究用固体润滑剂代替切削液。在高温摩擦试验机上对四种固体润滑剂进行了摩擦试验和效果对比 ,筛选出纳米钛酸钾增强型复合固体润滑剂 ;将其涂覆在刀具表面进行 4 0Cr钢切削试验 ,干切削中切削速度为 14 0m/min时涂层刀具的后刀面磨损量是未涂层刀具的 1/ 6 ,比使用切削液时的磨损量也略有降低 ;随着切削速度的升高 ,涂层刀具的后刀面磨损量有所增加 ,但仍比未涂层的低 ,比使用润滑液的有所增高。AFM、SEM和EDX对摩擦表面的分析结果表明 :固体润滑膜涂覆在刀具表面 ,可改善刀具的润滑状况 ,有效地防止切屑和刀具的粘附 ,明显减少刀具的磨损     

石墨干膜润滑剂在碳钢表面摩擦磨损性能试验研究*

传统油或脂润滑剂在极端工况环境下无法满足碳钢类零件的减摩要求,采用干膜润滑剂是提高极端工况环境下碳钢表面摩擦磨损性能的可行性方法。采用超声波分散方法制备以石墨粉末为基体的干膜润滑剂,使用压力喷涂技术使其沉积在碳钢试件表面,在端面摩擦试验仪中开展干摩擦和石墨干膜润滑剂润滑下摩擦磨损性能对比性试验研究。试验结果表明：石墨干膜润滑剂在碳钢表面的沉积效果较好,沉积的石墨干膜润滑剂具有较好的润滑性能,可以有效地保护碳钢表面不被过度磨损;喷涂石墨干膜润滑剂的碳钢试件的工作寿命随着压力载荷和主轴转速的增大而缩短,负载和滑动速度的联合作用会加速涂层向稳定方向的过渡;磨损过程中形成的微观润滑剂颗粒会形成颗粒流润滑,适当添加石墨颗粒粉末可能会延长润滑剂正常发挥减摩作用的时间。制备的石墨干膜润滑剂为碳钢在极端工况环境下的减摩提供了支持。     

涂层刀具表面织构化及切削性能研究

采用激光技术在基体为硬质合金的涂层刀具前刀面易发生月牙洼磨损区域进行织构化处理,制备涂层织构化刀具;在液体润滑条件下进行切削试验,研究其切削性能,并与硬质合金织构化刀具及传统刀具进行比较。结果表明:与传统刀具相比,硬质合金织构化刀具和涂层织构化刀具能够有效降低切削力、切削温度和刀屑接触面摩擦因数,涂层织构化刀具效果尤为明显;液体润滑时,由于织构的存在,润滑剂能够渗入到硬质合金织构化刀具和涂层织构化刀具刀屑接触面,因而具有良好的抗黏着性及耐磨性,其中涂层织构化刀具最优。     

MoS_2“软”涂层刀具的研究进展及应用

概述了固体润滑剂MoS2的性能特点及MoS2涂层的国内外研究现状;对MoS2“软”涂层刀具研究的进展及应用进行了综合评述,指出了MoS2“软”涂层刀具研究的发展趋势。     

镍磷涂复刀具的使用效果

刀具的工作表面涂上一层薄薄的耐磨材料可提高刀具的耐用度、被加工表面光洁度和机械加工劳动生产率.这种涂层可用电解沉积镍磷合金来实现,镍磷合金在沉积刀具使用过程中起高温固体润滑剂作用。镍磷涂复工艺及其涂复刀具在达喀洛克《红色锅     

刀具用的Al—TiN耐磨涂层

<正> Al—TiN涂层与TiN涂层比较,可使刀具具有更高的硬度和更好的抗氧化性。加Al可在刀具不平的接触面上生成一层薄薄的Al_2O_3耐磨涂层。不断自动更新的涂层能防止刀具氧化和磨损,因此Al—TiN涂层刀具可用于高速切削加工。这种涂层的合理使用范围是用来加工高磨蚀性的材料,例如灰铸铁和过共析铝合金、与TiN涂层刀具比较。Al—TiN涂层刀具的寿命高1～9倍。涂层用PVD法涂复,所用涂层设备由德国CemeCoat公司制造。     

固体润滑喷涂膜

将固体润滑剂粘结在摩擦表面上，以减小摩擦和磨损的方法较多。如将固体粉末直接飞溅（在齿轮箱内），采用各种物理或化学的方法粘着等。从粘结机理来说，固体润滑剂与基材间的结合可以是物理吸附、化学吸附和化学反应形成的分子键或离子键结合，以及用粘结剂粘结等。一、喷涂膜工艺把固体润滑剂和粘结剂等配制成悬浮液，喷涂在基村表面，干燥成膜，这种工艺规程称为湿法制备固体润滑膜。这层喷涂膜有时也称为“干膜”。其工艺规程大致如下：除油→喷砂→化学处理→涂层粘结→热处理。1．基材表面除油和喷砂各种溶剂或洗涤剂可清除基材表面…     

金刚石薄膜涂层刀具失效预报

金刚石薄涂层刀具失效主要形式是膜剥落或膜磨穿。切削过程中刀具金刚石薄膜失效时,会产生积屑瘤,且切削力骤然增大,通过监测积屑瘤的产生和切削力的变化,可以预报金刚石薄膜涂层刀具的失效。     

“唯一真正”的高能效混合工艺——苏尔寿HI3 PVD技术开创新一代高性能涂层

<正>1引言为了应对现在及将来的各种切削加工挑战,技术与工艺专家们采用各种沉积和表面处理技术,为刀具提供独特和量身定制的涂层解决方案。本文介绍一种能为刀具量身定制涂层方案的全新方法——PVD混合涂层工艺技术。所谓PVD混合涂层工艺技术,就是将多种不同涂层工艺的膜层形成过程整合在一台单一的涂层设备中实现。苏尔寿独特的高     

采用TiCN基涂层以提高刀具寿命

<正> 当采用以复合氮化物为基的耐磨涂层时,刀具寿命可以得到显著的提高。通过对这种涂层的结构强化,亦即改变其沉积温度或成分,效果还可提高。例如,当在刀具工作表面上涂覆TiCN基涂层时,其寿命得到了明显的提高了。     

我厂应用国产耐磨涂层材料的情况

国内研制和推广应用耐磨涂层材料始于1975年,至今已有广州机床研究所的HNT型、FT型和JKC型耐磨涂层材料,北京第一机床厂铣床研究所的含氟耐磨涂层材料。 HNT型耐磨涂料是以液体环氧树脂为基体,通过一定的混合工艺,把其它各种填料和性能改进剂混入其中组成;FT型涂料是在HNT型涂料的基础上进一步研制成的高性能涂料。这两种涂料已广泛应用于各类大型机床的制造和修理。 含氟耐磨涂层涂料也以环氧树脂为基体,加进一定数量的聚四氟乙烯(作为固体润滑剂)以及抗磨剂、增塑剂等组成。这种涂料应用在机床工作台导轨、轴瓦、传动蜗母条,以及车床的溜板、尾座、尾座孔等部位的维修上。 JKC型耐磨涂层材料是以不饱和聚酯为基体的新型涂层材料,在其研制和应用的总结报告中写道:“70年代中、后期,国内外只开展对环氧基型耐磨涂层材料的研究和应用。以不饱和聚酯基型耐磨涂层材料的研究至今尚未见有报道。实际上,不饱和聚酯有它独特的优点,从经济角度看,其原材料来源充裕、广泛,成本低廉(约为环氧树脂的40～50％);从工艺角度看,可人为地控制它的使用期(胶凝时间),又可将它制成呈触变状的糊状物,涂敷在倾斜、垂直或倒置的复杂形面上不会产生流胶现象,给施工操作带来极大方便,     

复合化学气相沉积法制备厚膜α-Al_2O_3涂层硬质合金刀具

研究了厚膜α-Al2O3涂层硬质合金刀具的涂层设计方法,探索了采用中、高温连续复合化学气相沉积技术(MHT-CVD)生产厚膜α-Al2O3涂层硬质合金刀具的工艺,表征了复合涂层的微观结构,并对厚膜α-Al2O3涂层硬质合金刀具的性能进行了测试。研究表明,通过MHT-CVD工艺生产的厚膜α-Al2O3涂层硬质合金刀具具有比普通TiN涂层硬质合金刀具更佳的切削性能。     

TiN涂层高速钢的边界摩擦磨损特性

本文从摩擦学角度探讨了ＴｉＮ涂层高速钢的边界润滑摩擦磨抽特性及切削磨损过程中产生的一些特殊现象。在含硫润滑剂作用下，ＴｉＮ涂层表面受化学腐蚀，电化学腐蚀磨损，而反应边界膜在摩擦副之间起到部分隔离金属直接接触，避免ＴｉＮ涂层发生机械摩擦磨损；在切削过程中，在ＴｉＮ涂层高速钢刀具的刀－屑接触边界片ＴｉＮ与大气中的氧化合，生成有益的氧化物，致使ＴｉＮ涂层刀具抗缺口磨损能力较强，但刀一屑接触长度减小，因而     

两种PVD涂层刀具

<正> 1.TiAIN 涂层刀具第16届日本国际机床博览会上展出了采用此种涂层的立铣刀。涂层为暗紫包,涂层厚度约2～4μm,商品名为BALINIT-H。这种涂层可用于高速钢刀具,也可用于硬质合金刀具。TiAIN 涂层高速钢刀具可用于铸铁、铸铝的切削加工,主要特点是在高温条件下,刀具基体材料的硬度不会下降。TiAIN 涂层硬质合金刀具(车刀、钻头、立铣刀等)切削性能十分理想,主要特点是,在高温条件下,热传导率低,刀具在热负荷较大的情况下,仍能正常切削。2.TiCN 涂层立铣刀这种刀具的特点是,后面磨损比 TiN 涂层小,切削非常稳定。涂层厚度1～4μm,涂层硬度为 HV3000,摩擦系数约为0.3。TiCN 涂层立铣刀可用于抗拉强度达900N/mm~2以上的钢种的切削加工,对于加工硬化严重的不锈钢等材料,切削效果也很好。TiCN 涂层除用于切削工具外,还可用于冷轧成形的模具,经 TiCN 涂层处理的模具,硬度和强度明显提高,使用寿命大幅度延长。     

齿轮刀具设计的发展方向

<正> 近年来齿轮刀具的改进按下列主要方向进行: 在各种高速钢齿轮刀具上采用TiN基耐磨涂层,其中包括多层涂层; 扩大硬质合金的使用范围,包括使用焊接刀片或粘接刀片,以及机夹可转位刀片,各刀片按适当重叠量配置在切削部份上; 设计了粘接刀片的新型装配式刀具结构,高速钢或硬质合金刀片用特殊胶粘接在刀体上; 出现了新型工具材料,这种材料的基体是     

等离子体辅助激光织构化预处理增强TiAlN刀具涂层膜基结合强度的机理研究

物理气相沉积(PVD)TiAlN涂层刀具在难加工材料高性能切削中有巨大的应用需求,而涂层膜基结合强度成为制约其高性能切削难加工材料的关键问题。为解决该问题,采用纳秒激光和等离子体刻蚀系统对硬质合金基体表面进行预处理,而后进行TiAlN涂层,最终获得传统涂层刀具(CCT)、激光织构化涂层刀具(LCT)、等离子体刻蚀涂层刀具(CECT)、等离子体辅助激光织构化涂层刀具(LECT)。分析织构化基体晶相结构、比表面积、表面能等材料特性和表面状态,并利用上述制备的涂层刀具进行划痕试验和干切削316奥氏体不锈钢试验。结果表明,通过基体表面等离子体辅助激光织构化预处理,可改善涂层膜基化学键合性能的差异,增加基体表面比表面积和表面能,改善膜基间物理结合和化学键合界面,进而提升TiAlN涂层膜基结合强度。与其他三种涂层刀具进行划痕试验与切削试验对比,进一步验证了LECT的涂层膜基结合强度最好。     

TiVN涂层的耐磨性与切削性能的关联研究

通过多弧离子镀沉积技术制备了TiN和TiVN涂层,对比了两种涂层在不同工况下的摩擦磨损性能和切削性能,并指出影响刀具涂层服役性能的主要因素。结果表明,V元素掺杂有效提高了TiN涂层的硬度和结合力、减小了TiN涂层的摩擦因数和低温下的磨损率,但V容易氧化的特性导致500 ℃及以上温度TiVN涂层产生较高的磨损率。切削测试表明,在麻花钻的主切削刃和横刃区域两种涂层发生明显的剥落,而在后刀面涂层未发生明显剥落,TiVN涂层较高的膜基结合强度和耐磨性能使得它对刀具的防护效果更佳;刀具涂层的服役性能与其耐磨性能和膜基结合强度有关,刀具的主切削刃和横刃区域对涂层的耐磨性能和膜基结合强度有着苛刻的要求,且切削刃尖端温度较高,对涂层的高温耐磨性能和膜基结合强度要求也高。     

织构化AlCrN涂层刀具车削加工奥氏体沉淀硬化不锈钢的切削性能研究

在基体为WC基硬质合金的Al Cr N涂层刀具前刀面应用激光技术加工出平行于切削刃的微织构,制备Al Cr N涂层织构化刀具;在液体润滑条件下对奥氏体沉淀硬化不锈钢(0Cr15Ni25Ti2Mo Al VB)进行切削试验,研究其切削性能,并与传统Al Cr N涂层刀具进行比较。分析了切削速度对切削力及切削温度的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)与X射线能谱仪(EDS)观察刀具的磨损形貌。研究结果表明:与传统Al Cr N涂层刀具相比,Al Cr N涂层织构化刀具能够有效降低切削温度、切削力和刀—屑接触面摩擦因数;由于微织构的存在,液体润滑时,润滑剂能够渗入到Al Cr N涂层织构化刀具的刀—屑接触面,因而具有良好的抗粘着性及耐磨性。     

MoS_2对PTFE基粘结固体润滑涂层摩擦学和附着性能的影响

以聚四氟乙烯(PTFE)作为固体润滑剂,以MoS2粉作为填料,配制了PTFE和MoS2粉质量比分别为1…2,3…2和5…2的三种涂料(环氧树酯作为粘结剂),利用压缩空气喷涂法在GCr15钢基体上进行喷涂,然后分别在80,120,160℃固化制得了PTFE基粘结固体润滑涂层,研究了MoS2对涂层摩擦学性能和附着性能的影响。结果表明:涂料中PTFE和MoS2的质量比为5…2时,填料与固体润滑剂的协同达到最优,且当固化温度为120℃时,该配方涂层的摩擦学性能和附着性能最优,摩擦因数为0.125,磨损量约为0.008 3mm3,附着力为16.73N。