超硬材料表面镀覆技术及应用(续)

第四节真空微蒸发镀覆技术原理１关键技术１．１镀覆温度必须低于８００℃,高于６００℃。真空微蒸发镀覆温度６５０～７５０℃ 为了保证镀覆Ｔｉ过程中,金刚石表面有碳化物层形成,温度应选择高于Ｃ与Ｔｉ反应温度,为此我们首先采用真空磁控溅射方法对金刚石镀Ｔｉ。由于镀覆温度低,钛层只是物理吸附在金刚石表面。测定其ＤＴＡ曲线发现,在６００～１２００℃出现明显的放热峰。根据热力学数据,Ｔｉ与金刚石碳原子反应形成碳化物是自由能降低过程,即放热反应。足够的温度是使反应克服能垒、原子扩散所必须的。由ＤＴＡ曲线分析ｌ与…     

超硬材料系列镀覆产品及应用

以真空微蒸发镀覆技术为核心，围绕各类高性能超硬材料工具的不断开发应用，目前已经形成了超硬磨料镀覆系列产品。包括镀覆一层金属的超硬磨料，如镀钛、镀钨的金刚石；镀覆合金的超硬磨料，如镀钛－铬合金的金刚石；真空微蒸发镀覆之后再经电镀形成的多层复合超硬磨料，如复合镀Ti-Ni的金刚石等。这些系列镀覆产品分别适用于金属粉末烧结工具、钎焊工个和树脂结合剂工具，以于提高工具质量、降低制造成本和新产品开发有显著作用。新近研制成功的一种适用于树脂结合剂工具的刚玉涂覆的超硬磨料，克服了镀镍、镀铜超硬磨料镀覆成本高及使工具变钝的缺点，是树脂工具升级换代的新产品。     

我国超硬材料现状及发晨趋势

目前我国人造金刚石产量位居世界首位，在世界超硬材料行业取得了自己应有的地位。1998～2001年，我国超硬材料及制品的总产量由4亿克拉猛增至16．2亿克拉，其中制品产量由0．5亿克拉增加到2．9亿克拉，增加近5倍。     

超硬刀具材料的研究进展

随着金刚石和立方氮化硼刀具市场的持续增长 ,原材料供应商的技术也在不断地发展。过去 4 0年的发展表明 :对刀具制造商来说 ,天然金刚石不再是日益发展的超硬材料系列中唯一可以选用的材料。在这篇综述性文章中 ,Ｄｒ .Ｉ .Ｅ .Ｃｌａｒｋ和Ｐ .Ｋ .Ｓｅｎ研究了金刚石刀具材料使用者所面临的刀具选择的多样性问题 ,并试图阐明各种刀具材料的应用范围。1　引言天然金刚石作为切削刀具已有几百年的历史了。在本世纪五十年代人工合成金刚石磨粒的出现之后 ,七十年代制造出了第二类金刚石基的切削刀具 ,即采用高压合成技术制备的聚晶金刚石 (…     

我国超硬材料产业的越展现状及对策

超硬材料通常是指人造金刚石和立方氮化硼两种硬度极高的材料。我国超硬材料产业经过30多年的发展,现已成为世界超硬材料生产大国,其人造金刚石的产量位居全球第一。作者将我国超硬材料产业的发展进程划分为四个阶段,对每一阶段的起因、标志、重要事件进行了分析归纳。认为该产业具有①大而不强;②生产设备独具特色;③制品发展相对落后;④应用领域相对单一,拓展潜力大;⑤配套原材料及设备自给能力较强,但水平不高,发展滞后的特点。同时对如何发展我国超硬材料产业提出了建议。超硬材料作为一种极端材料,具有相对不可替代性,这个特性预示着它的应用领域将不断拓展,其可持续发展的前景十分光明。     

超硬材料史话

<正> 在人类社会的进化过程中,材料与工具的产生与演变是社会物质文明发展的重要标志。一种新型材料或先进工具的诞生与完善,与科学技术的进步、经济发展的客观需求息息相关。 我国早在10世纪就发现了钨,当时叫做重石。1781年西班牙人用木炭还原重石(即黑钨矿)得到了钨的颗粒,称之为钨。经过了100年之后,钨才在工业上得到应用,首先用于制取钨铁,于1900年在钢中加钨制成高速切削钢,促进了钨工业的迅速发展。 钨是金属中最硬的一种金属。由于钨具有熔点高、硬度大、耐腐蚀等优点,所以被广泛用于钢的添加剂、耐高温材料及电子工业中。特别是碳化钨所具有的超硬性能,被大量用于高速切削工具和模锻工具。     

用超硬刀具材料制造刀具的方法及应用效果

介绍了陶瓷、金刚石、立方氮化硼三种超硬刀具材料制作刀具的方法以及切削加工中的应用效果.     

金刚石和立方氮化硼超硬磨料表面处理技术应用及发展

本文综合介绍了金刚石和立方氮化硼超硬磨料表面处理技术及应用情况及新的表面处理技术发展情况,包括真空微蒸发镀钛技术及应用进展;微粉专用真空微蒸发镀覆技术及应用;基于镀钛技术而发展的复合镀Ti-N i技术及应用;刚玉涂覆的超硬磨料及应用;基于原子层镀覆技术发展的超硬磨粒、微粉及纳米粉的镀硅镀钛技术及应用。     

真空微蒸发镀Ti、Mo、W、Cr及合金的金刚石、CBN磨料及制品性能检测

本文介绍了用真空微蒸发镀工艺镀附Ti、Mo、W、Cr及其合金的金刚石、CBN磨料和由镀附磨料制成工具的关键性能指标测试方法,给出了实验检测结果.镀附磨料的性能指标检测项目有镀层表面质量、增重率及镀层厚度、结构物相构成、镀附磨料的抗氧化性、镀层与磨粒的结合强度、镀附磨料制成工具后与未镀附磨料性能的对比.这些性能指标是了解和使用镀附磨料的重要参考依据.     

镀钛超硬材料微粉及应用

本文报道了采用真空微蒸发镀覆技术进行工业化超硬材料微粉镀覆生产。镀覆钛和久合金的超硬材料（金刚石、立方氮化硼）微粉主要技术指标为;镀覆微粉的粒度最细达到５μ（Ｗ５）,镀后无颗粒粘连,镀层均匀并且与超硬颗凿强力冶金结合,镀层光亮闪烁金属光泽。镀覆钛和钛合金的超硬材料微粉在各类精细超硬工具制造和超硬超晶材料领域有广泛应用前景。     

金刚石真空微蒸发镀钛技术新进展及应用

本文介绍了真空微蒸发镀钛及钛合金技术的最新进展;这一进展主要体现在镀钛温度可以低至６５０℃,目前按照用户需要可在６５０￣７８０℃范围内任选温度进行镀钛及钛合金,这一温度范围即使镀层与金刚石强力结合,又避免了金刚石高温受热损伤,这是区别于其它镀钛技术的重要特征。大量工业化应用结果表明,这一新进展使镀钛金刚石应用效果更显著,扩大了适于镀钛的金刚石品级范围,锯片的性能价格比大幅度提高。     

钛的特性及其在超硬材料行业中的应用

钛具有熔点高、耐腐蚀、无磁性、高温时化学活性高等特点，在超硬材料行业的应用比较广泛。在超硬材料合成中，尤其是立方氮化硼合成中，能有效降低锤耗，同时可提高立方氮化硼的合成品质及产量；超硬材料表面镀钛及钛合金后，能实现镀层和结合剂的冶金结合，工具寿命提高30％以上；钛对许多氧化物质和还原物质具有极好的耐腐蚀性，适用于人造金刚石的批量电解提纯工序。本文从这几方面阐述了钛材在行业中的具体应用，以说明今后应加大其在我行业生产中的应用范围和力度。     

Ti、Mo、W、Cr及其合金镀层与超硬磨料之间结合性能的研究

本文在研究金属与超硬磨料之间作用的基础上，讨论了实现镀层与磨料形成强力结合的条件，为高性能超硬工具的制造提供了理论和实践依据。     

激光熔覆技术及工业应用研究进展

综述了国内外激光熔覆技术的研究进展，重点介绍了常用的激光熔覆材料、激光熔覆工艺、激光熔覆层的性能及其工业应用，并指出了激光熔覆技术进一步研究的几个方向。     

超硬纳微米 PVD 涂层技术在刀具领域的应用及研究进展

介绍了物理气相沉积(PVD)技术的原理、特点和真空蒸镀、溅射镀和离子镀之间的优缺点,从二元涂层、多元涂层、多层涂层和纳米多层复合涂层等4种类别上介绍了PVD涂层技术在切削刀具上的广泛应用。在查阅和整理大量文献资料的基础上,也结合笔者多年从事PVD技术的研究与应用心得,从提高切削刀具的寿命这一重要角度出发,阐述了国内外超硬纳微米PVD涂层技术在切削刀具应用领域的研究进展,并对多元涂层、多层涂层及涂层的纳米化也进行了较为详细地论述。切削刀具表面采用物理气相沉积涂层技术能使刀具获得优异的综合性能,从而显著提高切削刀具的使用寿命,降低生产成本,大幅提高机械加工效率。最后展望了物理气相沉积涂层技术未来将在超硬切削(包括模具钢、淬硬钢等硬度超过HRC55以上的铣削加工)、难加工材料切削(包括高温合金、钛合金、不锈钢等)、石墨和碳纤维等复合材料加工和有色金属的高速切削加工(包括铝合金、铜合金、镍等)的广泛应用。     

粉末冶金原位制备(Ti,W)C/Fe耐磨覆层材料的研究

采用粉末冶金真空烧结技术，在45钢表面原位反应制备了厚度为3～4mm的（Ti，W）C／Fe表面覆层材料，覆层中硬质相质量分数为35％。用扫描电镜和X射线衍射分析了覆层材料的微观组织结构及相组成，结果表明，覆层材料硬质相主要由（Ti，W）C、Fe3W3C和少量TiC颗粒组成，硬质相（Ti，W）C呈球形，在基体中均匀分布。能谱分析发现，覆层中合金元素向基体45钢中扩散均匀，实现了良好的冶金结合。磨损试验结果显示，表面覆层材料的耐磨性是高铬铸铁的5～6倍。