CVD金刚石薄膜涂层工具的研究概况

概述了CVD金刚石薄膜涂层工具的研究现状 ,分析了基体材料及其预处理方法对涂层工具膜基结合力的影响 ,并对影响工具切削性能的因素作了综述。     

涂层硬质合金耐磨性的评定

<正> 为硬质合金基体选择合理的涂层种类,其根据是:基体和涂层的粘着强度必须大于涂层和被加工材料的粘附强度。涂层和基体的粘着强度,以及涂层的工作能力,可以通过基体的适当准备,特别是涂复前基体刃磨规范的优化来加以提高。     

高合金粉末高速钢立铣刀

高合金粉末高速钢立铣刀日立工具公司采用高合金粉末高速钢作为基体材料，开发出一种粗加工用的立铣刀，并经特殊涂层处理。这种立铣刀是在该公司原有产品ＥＳＭ立铣刀基础上，加以改进后的产品。两者所用的基体材料一样，ＥＳＭ立铣刀未涂层，新产品则经涂层处理，其工具...     

表面处理复合涂层的摩擦学评价方法

从涂层的摩擦学评价的重要参数、涂层与基体间的粘合力、涂层力学性能、涂层的摩擦学特性以及涂层零件的摩擦学特性等方面介绍了金属切削刀具和模具等工件的复合涂层的摩擦学涂层的评价方法,指出了在轻合金涂层材料、低摩擦因数的涂层、涂层韧性的改进、涂层磨损试验方法、涂层设计和评价的工具等方面需要进一步研究。     

T812涂层刀片

<正> 这是东芝坦葛洛伊公司新开发的可转位刀片,采用CVD方法进行涂层处理,主要满足高速切削的需要。T812的基体材料是高韧性、高耐磨性硬质合金,中间夹有一层抗塑性变形的中间层,是一种专用基体材料。其涂层为多层涂层,突出的特点是既具有很高的耐磨性又不易崩刃,用于高速(250～350m/min)的断续、连续切削时,工具寿命表现出高度的稳定性。对比试验表明,T812刀片的抗崩刃性为普通刀片的3     

电弧喷涂新型底层丝材-镍铝合金丝的特点及应用

一、研究目的 在热喷涂技术的实际应用过程中,涂层与基体的结合是最为关心的问题之一,因为涂层与基体结合力的高低直接影响到涂层的应用。而涂层与基体的结合强度不仅与喷涂方法有关,还与所使用的喷涂材料有关,特别是喷涂所用的底层材料。长期以     

HOVF WC-10Co4Cr涂层磨削瞬态温度场及应力场数值模拟

从经典热传导方程和热弹塑性力学出发,建立了磨削过程中移动热源作用超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层材料的二维传热模型和热应力模型;在考虑材料热物理参数随温度变化的基础上,利用有限元分析软件ANSYS来研究双层材料在磨削热-结构耦合作用下的瞬时温度场和应力场。数值研究结果表明,由于WC-10Co4Cr涂层热传导系数和比热容比300M钢基体大,所以温升主要停留在涂层内;磨削温度沿工件深度方向非连续分布,涂层基体结合面的温度梯度最大;由于涂层、基体材料热膨胀系数差异较大,在结合面处产生极大的热应力;磨削温度、涂层-基体结合面热应力随涂层厚度的降低而增大。开展了磨削温度测量实验,测量了不同涂层厚度时工件表面的磨削温度,对数值仿真结果进行了验证。     

不同基体CrN/CrCN多层涂层海水环境摩擦学性能研究*

为研究不同基体材料对CrN/CrCN多层涂层在海水环境下摩擦学性能的影响,采用多弧离子镀技术在H65铜合金、TC4钛合金和316L不锈钢基体上沉积CrN和CrN/CrCN多层复合涂层,通过XRD、SEM等技术对涂层的结构进行表征,通过结合力、硬度测试和摩擦磨损试验分析涂层在大气环境和海水环境下的力学性能和摩擦学性能。结果表明:CrN/CrCN多层涂层的内应力相对于CrN明显减小,且硬度相对CrN涂层较高;TC4钛合金为基体的涂层结合力较好且涂层硬度较高;在海水环境下涂层的摩擦因数相对于大气环境都有较大幅度下降,其中,以TC4钛合金和316L不锈钢为基体的涂层摩擦因数较小;以H65铜合金为基体的2种涂层在海水中的磨损率高于大气中,而以TC4合金、316L不锈钢为基体的CrN/CrCN多层涂层在海水环境下的磨损率低于大气环境;TC4钛合金为基体的CrN/CrCN多层涂层在海水环境下具有最低的磨损率,表明TC4钛合金更适合作为海水环境下CrN/CrCN多层涂层耐磨的基体材料。     

钢-耐磨涂层复合材料热处理

前言用化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)法,在钢上沉积耐磨涂层,目前在欧美、日本已广泛用于工模量具和耐磨机械零件,使工具和零件的寿命提高数倍。近年来,随着涂层技术的不断发展,用CVD法,已对直径0.4米,长1米的大型工件进行了涂层处理。工件经涂覆之后,表面上形成了一层硬度很高的覆盖层,而基体由于长时高温加热的结果,一般硬度不高、晶粒粗大、力学性能较低。工件在服役过程中,基体可能发生较大的塑性变形,引起涂层破裂,导致零件失效。为改变基体的组织状态,提高机械性能(特别是硬度指标),基体必须热处理。钢-耐磨涂层复合材料的热处理工艺,与工件的服役条件,基体材料及涂层沉积方法有关。本文以CVD法,在合金工具钢上沉积耐磨涂层为例,讨论钢-耐磨     

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     

涂层硬质合金铣刀组织性能研究

针对3种涂层硬质合金铣刀铣削性能差异,通过表面轮廓仪、接触角测量仪,表征涂层的表面状态和基体的硬度,洛氏硬度压痕法和Zeiss超景深三维显微镜表征涂层与基体的结合强度,扫描电镜(SEM)、能量分散光谱法(EDS)分析涂层表面-界面形貌、化学元素分布,铣削420模具钢实验表征切削性能,研究涂层刀具组织差异对切削性能的影响,为涂层选用提供实际和理论依据。结果表明:涂层铣刀铣削性能不仅与涂层种类和结合力相关,还与铣刀基体材料有关。涂层铣刀涂层种类较好,涂层结合力优异,基体脆性小,切削性能优异;涂层刀具涂层种类优异,涂层结合力一般,基体脆性小,切削性能良好;涂层刀具涂层种类优异,涂层结合力良好,基体脆性大,切削性能一般。     

Ni-Cr合金真空钎焊金刚石工具基体热损伤分析

为研究高温钎焊金刚石工具时基体所受的热损伤对同种材料不同热处理状态下的工具基体进行分析与检测。基体材料选择45钢制作试样,对原始试样、真空炉中干烧至钎焊温度的试样以及与金刚石钎焊后试样的显微结构和显微硬度进行检测与对比分析;对原始试件和真空干烧过的试件进行拉伸性能试验,并用扫描电镜(SEM)对断口形貌进行观察。结果表明:45钢基体经高温真空干烧和钎焊后,晶粒粗大,致使强度、硬度、塑性等力学性能大幅下降,基体材料出现严重的热损伤。研究成果可为钎焊金刚石工具基体材料的选择和钎焊工艺的制定提供试验和理论依据。     

金刚石涂层刀具

<正> 新型难加工材料的不断出现,促进了新刀具的开发,其中以金刚石作为涂层的刀具是当今最引人注目的。现将金刚石涂层刀具研究、开发、利用的现状和展望简述如下: ①金刚石涂层刀具通常以硬质合金作为基体材料,硬质合金本身在制造过程中需加入Co作为烧结粘合剂,以确保硬质合金的强度。在进行涂层时,合成金刚石必不可少的碳(C)则会不断扩散到Co中去,从而削弱了涂层与基体间的结合强度,影响到刀具的使用寿命(以Si_3N_4陶瓷为基体材料时亦有类似情况)。这是金刚     

45#钢表面激光熔覆梯度涂层的组织及性能

在45#钢表面激光熔覆梯度涂层,其中底层材料分别为Ni60A和Fe基合金粉末,上层材料自熔性镍基碳化钨粉末,使用洛氏硬度计、蔡司高级金相显微镜和显微硬度计对比分析熔覆层的组织及性能。结果表明:当Ni60A粉末作为底层材料时,熔覆层宏观表面相对平整光滑,平均洛氏硬度是基体(HRC:22)的2.5倍,熔覆层厚度均匀且熔池深度基本保持不变,第一道与最后一道熔覆层的高度差仅为0.10mm,当Fe基合金粉末作为底层材料时,高度差0.28mm;熔覆层及界面处无裂纹、气孔等缺陷,沿熔覆层与基体交界处向外晶粒呈现枝状晶到等轴晶,基体与熔覆层间冶金结合比较牢固;熔覆层上层显微硬度分布均匀,约是基体的3倍。激光熔覆梯度涂层材料且上层材料为自熔性镍基碳化钨粉末时,底层材料选择Ni60A粉末,得到的涂层成形质量更佳。     

涂层钻头钻削碳纤维复合材料的轴向力研究

不同刀具材料对碳纤维复合材料的加工有较大的影响。通过合理选择钻头的基体材料和涂层材料,基于正交试验综合分析不同涂层材料、主轴转速及进给速度对钻削轴向力的影响。试验结果表明,涂层材料对轴向力的影响最大,涂层钻头的钻削轴向力比无涂层YG6X钻头小很多,类金刚石涂层(DLC)钻头最小。TiAlN和TiCN涂层钻头都有不同程度的磨损,DLC钻头的耐磨性和加工质量都远远高于其他涂层。     

涂层弹性模量对配气凸轮应力分布影响研究

研究了涂层对凸轮接触应力分布的影响。通过有限元仿真的方法,为涂层赋予不同弹性模量的属性,对凸轮的应力分布进行分析。结果表明,涂层能有效的减小凸轮基体表面的应力,但涂层过大的弹性模量会使导致涂层与基体的材料失配。     

新型涂层硬质合金立铣刀

<正>三菱金属公司最近开发出一种AP涂层立铣刀,具有良好的切削性能。1.基体和涂层:AP涂层立铣刀的基体材料为超细颗粒硬质合金,涂层为TiAlN复合多层涂层,所用工艺为PVD方式。AP涂层的颜色为水晶紫色,涂层度订比TiN、TiCN涂层更薄,但抗崩刃性极为良好。此     

镍涂层复合板拉延过程的数值模拟

采用有限元动力显式算法模拟了电沉积镍涂层复合板的拉延成形过程,得到了涂层与基体的应力应变场,计算结果和其他方法及试验进行了一定的比较。涂层与基体采用Belytschko-W ong-Ch iang四节点壳单元,模具与压边圈采用刚体壳单元。基体采用随动强化模型,涂层与基体结合界面采用固连断开接触。对该材料的拉延模拟计算表明,该涂层与基体在拉延成形过程中不会出现界面失效,但涂层在拉延过程中的应力变化比基体复杂,且涂层的等效塑性应变与基体相差较大,说明涂层的拉延过程比基体复杂。计算出的冲压力曲线可供拉延工艺参考。     

金属表面的涂层

近年来,金属表面的涂层引起了人们极大的注意。表面涂层可提高零件的耐腐蚀、摩擦、磨损和疲劳,而对于一些基体材料不需要有这方面的要求。表面涂层的性能取决于基体材料的特性、表面光洁度和涂层厚度,这些效应可使表面摩擦力有两个数量级的变化;软金属涂层的摩擦力较小,而硬金属涂层的摩擦力较大。极光滑的表面和极薄的涂层,这些效应更为明显。薄的软金属涂层的耐磨性较大,而薄的硬金属涂层的耐磨性较小。一些实验结果证实了这些理论的正确性。对于每一种工程材料来说,至少要具有两种功能:1)基体材料必须具有大的刚性或挠性,以便承受大的     

双层导电涂层厚度的涡流无损检测方法研究

多涂层结构可显著提高基体材料的耐热性、耐磨性、耐腐蚀性等性能,因此在航空航天、船舶制造等行业得到广泛应用。在工程应用中,涂层厚度是否均匀对基体材料的物理性能产生重要影响。针对近几年出现的多层导电涂层材料,提出一种双层导电涂层厚度的电磁无损检测新方法。采用数值仿真和试验相结合的方法深入研究了多层导电涂层厚度检测中多层材料在厚度检测中的耦合问题及每层厚度与电导率对检测信号的影响问题。最后根据研究结论提出解耦算法反演各涂层厚度,并进行了试验验证。结果表明:文中提出的基于解耦算法的双涂层厚度检测方法对多导电涂层厚度的检测误差均低于10%。该方法也可进一步扩展到三涂层结构甚至四涂层结构的涂层厚度检测中。