HFCVD金刚石薄膜涂层小孔径拉丝模的制备及应用研究

在传统的硬质合金拉拔模具内孔表面沉积热丝化学气相沉积(Hot filament chemical vapor deposition,HFCVD)金刚石薄膜可显著提升模具的耐磨损性能,降低拉拔过程中的摩擦系数,改善模具应用效果,但是对于小孔径拉丝模而言,采用HFCVD方法在其内孔表面沉积金刚石薄膜对热丝的对中性提出了极高要求,且难以同时满足"热丝温度尽量高"和"基体温度控制在合适的范围内"这两个必要条件。文章开发了可保证热丝对中性的平行四边形拉丝装置及可满足热丝及拉丝模内孔表面双重温度要求的辅助散热装夹夹具,并选取定径带直径为1.3mm的漆包线拉丝模作为研究对象,结合基于有限体积法的计算流体动力学仿真方法和正交配制方法,对该工况下内孔金刚石薄膜涂层沉积过程中与拉丝模内孔表面温度场分布相关的工艺参数进行了仿真优化,在此基础上,在拉丝模内孔表面均匀沉积了可满足高品质漆包线高速拉拔生产需求的、具有良好综合性能的高质量硼掺杂微米-未掺杂微米-未掺杂纳米复合金刚石(boron-doped micro-crystalline,undoped micro-crystalline and undoped nano-crystalline composite diamond,BDM-UM-UNCCD)薄膜,显著提高了模具寿命,获得了良好的应用效果。     

金刚石形核及薄膜生长过程中不同钴含量WC-Co基体中的钴演变（英文）

在具有不同钴含量(6%,10%和12%,质量分数)的硬质合金样品上进行系统试验。基于XPS和EDX检测方法,采用正交试验方法证明了酸浓度、酸处理时间和原始钴含量对去钴深度有显著影响。在此基础上,研究形核、纯氢气氛围加热及生长试验条件下基体温度、原始钴含量及去钴深度对钴演变的影响规律。得到金刚石薄膜涂层器件制备全过程中钴元素的演变机理,为WC-Co基体表面、尤其是高钴含量WC-Co基体表面高质量金刚石薄膜的沉积提供理论依据。结果表明:高钴基体通常表现出较快的钴扩散速度;较高的基体温度会促进预处理基体中的钴扩散,但是在未处理基体中却表现出钴刻蚀作用;对于WC-12%Co基体,较为合适的预处理深度为8-9μm。     

CVD金刚石涂层煤液化减压阀关键部件的制备

煤液化减压阀的工作条件非常苛刻,对其阀座、阀芯等关键部件在高温、高压差、高固态浓度流体冲蚀条件下的抗冲蚀磨损性能及使用稳定性提出了极高的要求.CVD金刚石涂层具有接近天然金刚石的优异性能,非常适合用于煤液化减压阀关键部件的表面强化.采用热丝CVD法在硬质合金阀座及阀芯主要的受冲蚀表面沉积获得了金刚石涂层,为保证沉积过程...     

金刚石薄膜涂层扇形孔绞线紧压模的制备、抛光及应用

为改善异型绞线紧压模耐磨损性能,提高异型线缆质量,采用热丝化学气相沉积方法,在孔型经优化设计的扇形孔绞线紧压模内孔沉积了厚度均匀、附着性能优异、相对易于抛光且具有很好的耐磨损性能的硼掺杂微米-本征微米-本征细晶粒复合金刚石薄膜,采用机械自动线抛光、磨料流抛光及手工机械抛光相结合的抛光工艺对内孔工作表面进行抛光,使其整体表面粗糙度Ra值达到50 nm以下,在铜材质扇形分裂导体绞线紧压实际生产应用试验表明,可以替代低效的传统滚轮挤压工艺;采用传统工艺制造的异型电缆表面粗糙度Ra值约为1.027μm,应用金刚石薄膜涂层扇形孔绞线紧压模可以将其表面粗糙度降低到0.473μm,且在截面积更小、质量更轻的情况下获得更小的电阻。     

超高强度钢内螺纹铣削用涂层刀具及工艺研究

在火箭发动机壳体等关键部件中应用广泛的D406A超高强度钢是典型的难加工材料,尤其是该材料的内螺纹加工,对加工刀具及数控加工工艺提出了很高的要求。本文选用高性能Ti Al N和Ti N涂层刀具,采用内螺纹铣削加工方式及优化的走刀工艺,实现了D406A超高强度钢的高效、高质量内螺纹铣削。研究结果表明,Ti Al N和Ti N涂层材料硬度显著高于硬质合金材料,在切削加工润滑条件下与D406A超高强度钢对摩的摩擦系数仅为0.09和0.11,略低于硬质合金材料(0.12),因此两类涂层刀具在实际切削加工应用中具有明显优于未涂层刀具的加工寿命和加工质量。采用内螺纹铣削加工方式及优化的走刀工艺,可显著提高加工效率,获得较好的表面质量,缓解对刀具的冲击,避免接刀痕的出现。