论CVD金刚石合成技术及其发展趋势

阐述HPHT金刚石发展的局限性与CVD金刚石的进展历程。论述以CVD技术合成金刚石的方法及其发展趋势,包括提高CVD速度和改进CVD金刚石性质。     

金刚石拉丝模的研磨与修复

介绍金刚石拉丝模组成结构、孔型特点 ;给出金刚石拉丝模国内外常用标准、拉拔不同金属用金刚石模的技术参数、我国金刚石模具的直径偏差及外形尺寸 ;对金刚石拉丝模的研磨修复时磨料的选用、研磨工艺的制定、常见缺陷产生原因及修复、孔型的测量等进行了阐述     

CVD金刚石切削工具

阐述金刚石切削工具在机加工中的重要作用和CVD金刚石的优异性能以及CVD金刚石切削工具的形式。对CVD金刚石薄膜切削工具和CVD金刚石厚膜切削工具的特点和应用范围进行了分析对比，并指出存在问题和发展前景。     

CVD金刚石技术和应用

通过大量文献资料和有关网页,叙述了近年来国内外化学气相沉积金刚石的制备、加工和应用技术研究的进展、商业化现状等。文章列举了大量图片和数据,试图展示近几年CVD金刚石有关方面的信息。文章显示,CVD金刚石技术研究和商业开发虽然都取得了长足的进步,但仍然有巨大的发展空间,特别是在传统的金刚石无法涉足的一些高技术应用领域。     

CVD金刚石修整刀具

修整刀具一般能从磨削砂轮表面去除磨钝的陶瓷或研磨的颗粒，从而努力降低磨削温度和改善工件表面粗糙度，提高磨削砂轮加工出小公差工件的能力。修整刀具还用于精修磨削砂轮。以往，大多数修整和精修操作都是采用固定修整刀具送入旋转砂轮中的，这种修整刀具常常是用单晶金刚石或PCD制成的。     

金刚石涂层拉丝模及其在焊丝生产中的应用

采用化学气相沉积法,在硬质合金拉丝模的工作区域制备金刚石涂层,利用扫描电镜、原子力显微镜、Ra-man光谱仪对涂层表面形貌、成分等进行分析,并将拉丝模应用于焊丝拉拔生产线中。结果表明:拉丝模涂层均匀、致密,抛光后的表面粗糙度可降低至10 nm以下,使用寿命较传统模具长,镀铜焊丝的表面粗糙度明显降低。     

CVD金刚石应用前景探讨

阐述CVD金刚石发展及其在工业金刚石中的重要地位。聚晶质和单晶质CVD金刚石在切削工具、散热元件、耐磨零件、高强度复合线材以及检测器等方面已取得成功的应用,但有些问题仍待解决。对单晶质CVD金刚石的突出性能及其在高科技应用的可能性与发展远景作了评述。     

CVD金刚石薄膜成核机理的研究

利用微波等离子体化学气相沉积（ＣＶＤ）设备,在硅基片上进行了金刚石薄膜的沉积实验。结果表明,在基片温度约为９５０℃,碳源浓度为１％,反应室内气体压力为４６６６．２８Ｐａ时可获得高质量金刚石薄膜。研究认为,在该实验条件下,氢原子脱附几率大,形成的碳县键不易倒伏,容易被碳原子替代,从而形成ＳＰ＾Ｅ杂化健,因而有利于提高金刚石的成核密度。     

CVD金刚石膜超精密度刀具技术研究

文章对CVD金刚石的物理特性进行了描述,研究了CVD金刚石膜制作超精密刀具的工艺技术方法,设计了生产工艺流程,对生产的CVD金刚石膜直刃和圆弧超精密刀具的精度及加工件的精度进行了测试,表明CVD金刚石膜是一种非常优异的超精密刀具的制作材料,应用前号非常广阔。     

高速生长CVD金刚石单晶及应用

文章简要地介绍了近年来国内外CVD金刚石单晶的高速生长和应用进展。实验中采用微波等离子体化学气相沉积（CVD）方法,同质外延高速生长金刚石单晶,通过改变反应腔压强、反应气氛（在CH4/H2中引入氮气N2、二氧化碳CO2、氧气O2、）等,调制单晶生长速率、质量、颜色、表面粗糙度、光谱等特性。利用高温氢等离子体进行退火,可使金刚石单晶的颜色有很大的改善。研制了CVD金刚石单晶刀具,用于金属材料的曲面镜面加工。     

整体模拉法生产Z型钢丝

介绍整体模拉法生产Z型钢丝的工艺流程。采用旋转模盒进行拉丝模定位,保持拉拔过程中拉丝模方向一致,满足钢丝在拉拔过程中各道次及成品钢丝的尺寸精度;改善拉拔过程中模盒的水冷效果,降低钢丝拉拔过程发热量,提高拉拔效果;改进磷化表面处理工艺;合理分配道次压缩率。通过改进,生产的Z5.0(AB1-T),Z5.0(AB2-T)和Z6.0(AB1-T)3种规格的异型丝弯曲可达19次,扭转达26次,抗拉强度为1570 MPa,确保了成品的外观尺寸和力学性能,解决了常用辊轧生产工艺精度低、强度低的缺陷。     

胎圈钢丝拉拔模具的修模质量改进

将需修复的拉丝模切开并测绘,利用Photoshop软件得到Φ4.27,3.50,1.75,1.38mm规格拉丝模的各部分尺寸和角度,发现修复后胎圈钢丝拉拔模具存在定径带不明显、工作锥角度不合理和偏心等问题。研究确定修模原则:定径带长度应根据拉拔材料、模具材料、润滑粉和拉拔工艺并通过试验确定;对应不同的道次压缩率选择工作锥角度。制定完善、系统、操作性强的磨模操作工艺,给出拉拔各道次模具孔型结构参数。采用新的磨模工艺修模后,模具平均吨钢丝损耗由0.16个降为0.09个。     

整体模拉法生产压实股钢丝绳股绳钢丝翻转研究

对整体模拉法生产压实股钢丝绳过程中股绳表面钢丝容易产生翻转问题进行研究。对股绳模拉过程进行受力分析,并对比生产普通多丝线接触股绳方法,采取改进措施:(1)调整工艺参数,将钢丝之间的间隙设计在0.1 mm以上,且层与层之间的间隙逐步增加;股绳的中心钢丝直径增大,设计增加量不小于0.2 mm;控制股绳捻距倍数在8～8.5倍。(2)改进工装,尽可能缩小分线盘的外径,减小钢丝的走线角度。(3)减小钢丝的强度散差,提高制绳钢丝表面质量。(4)限制股绳机的转速,慢速生产。结果表明,采用模拉法新工艺生产的压实股钢丝绳股绳表面较为平整、光滑,钢丝无翻转缺陷,捻制的钢丝绳使用效果较好。     

新型拉丝模的研究

设计出以指数方程表示的拉丝模新孔型,给出各道次拉丝模尺寸及磨针尺寸,将新孔型和直线型拉丝模在生产中进行对比,结果表明:使用新孔型拉丝模作业,拉拔各道次的电机平均工作电流比使用直线型拉丝模时小,说明采用新拉丝模可以减小拉拔力;使用新孔型拉丝模时的出线温度比使用直线型拉丝模时低,说明拉拔时钢丝与工作锥的摩擦生热较少;使用新孔型拉丝模时,模具直径和出线直径的变化量更接近,说明拉拔过程中引起的超差现象比使用直线型拉丝模时有所减轻;2种拉丝模生产出的钢丝力学性能指标基本相同。     

干拉工序周期性换模对模耗和断丝率影响

钢帘线生产过程中,干拉工序的拉丝模质量对钢帘线表面质量和断丝率影响较大。钢丝干拉工序的工作锥角度在10°～14°,高碳钢丝的拉拔,要求定径带长度为钢丝直径的0.3～0.6倍,定径带处拉丝模芯粗糙度为0.025～0.050μm。未实施周期性换模时,干拉工序模耗每吨钢丝为0.15～0.20个,湿拉工序为35～45个。周期性换模时间为15 d时,干拉工序每吨钢丝模耗为0.23～0.32个,湿拉工序为25～28个;周期性换模时间为10 d时,干拉工序每吨钢丝模耗为0.30～0.35个,湿拉工序为17～21个。捻股断丝次数从未实施周期性换模时的每吨钢丝约12次减少到10 d周期性换模时的约3次,钢丝表面粗糙度得到明显改善。     

采用压力润滑技术进行钢丝拉拔的应用研究

针对传统拉拔润滑方法易堵塞炉管,钢丝扭转值不达标、扭转断口分层,模具和钢丝表面黏结等问题,采用涂敷器和压力模润滑技术进行改进,并进行理论分析和实际验证。结果表明,采用压力润滑技术进行拉拔,钢丝表面的润滑膜层面质量比用传统的拉拔方法增加50%~80%;低速拉拔时,压力模和涂敷器组合应用比只用压力模效果要好;钢丝的力学性能有所改善,在强度增加的同时,扭转值也增加,且断口有很大程度的改善。     

干式拉丝机模盒及润滑装置改进

常用干式拉丝机模盒及润滑装置存在的问题:润滑粉易结焦,导致润滑失败;干摩擦造成拉丝模使用寿命缩短;钢丝力学性能差,拉丝模、润滑粉消耗大。模盒及润滑装置改进后,润滑粉可以在润滑粉盒内循环流动;拉丝模工作时可以旋转;拉丝模冷却由敞开式水冷变为封闭式压力水冷。使用改进后装置生产的φ5.05 mm钢丝弯曲值由原来的8次增加到12～15次;伸长率由0.1%～0.5%增加到1.5%～2.0%;生产吨钢丝拉丝模消耗由0.25～0.35块降为0.13～0.15块,润滑粉消耗由0.7～1.0 kg降为0.4～0.7 kg,电耗由230～250 kW·h降为180～190kW.h;生产100 t成品钢绞线发生断丝的次数由原来的5～8次降为0.5次。     

钢丝无中间热处理直接拉拔生产探讨

分析影响钢丝直接拉拔的盘条质量、盘条表面预处理效果、润滑剂状态和冷却效果几个重要因素,通过严格控制这几个因素,可以不经过中间热处理实现钢丝的直接拉拔。比较直接拉拔与传统拉拔采用的工艺及成品钢丝的性能,给出改进后的直接拉拔工艺。直接拉拔和传统拉拔钢丝的抗拉强度平均值分别为2 081,1 780 MPa,扭转平均值分别为36,42次。和传统拉拔工艺相比,直接拉拔工艺能够满足一定场合的钢丝性能要求,适应节能环保、节约成本、高效生产的需要。     

拉丝机压力水冷模盒的改进

拉丝机开放式水冷模盒冷却效果较差。采用封闭式压力水冷对模盒结构进行改进,在开放式模盒主体结构上方装配一套可打开的密封装置,盖由锁定销固定,旋转手轮通过螺杆使压板下移,与冷却腔上平面共同作用压紧密封垫,从而保证冷却水不易流出。为确保模盒使用效果,应保证密封装置加工精度。建议在进水管道上安装压力表来观察模盒的压力,确保模盒内的水流量。改进后拉丝模冷却效果好,提高了钢丝质量,降低了拉丝模成本。     

菱形钢丝与三角形钢丝“不倒绒”起毛针布性能对比

从不倒绒拉毛加工对针布性能要求出发,介绍了不倒绒坯布的特点及其起毛原理,重点分析了钢丝截面形状差异对钢丝和针布性能的影响,并结合厂家实际应用情况验证设计思路。结果表明:菱形钢丝与三角形钢丝不倒绒针布相比,菱形钢丝不倒绒针布具有较高的锋利度和良好的弹性,起毛适用范围广,性能稳定,使用寿命长等特点。采用菱形钢丝不倒绒针布起毛后的织物,其顶破强力比三角形钢丝不倒绒针布起毛后的织物高。