AlCrN涂层刀具研究新进展

AlCrN薄膜高耐磨性和优异的高温抗氧化性能是涂层刀具的研究热点。本文介绍了AlCrN薄膜的性能和发展以及其它元素对薄膜性能的影响,其中重点介绍了Cr含量在薄膜中的作用和影响。对AlCrN薄膜进行多元化、多层化及添加其它元素都是获得具有优良的耐磨性、硬度和高温抗氧化性能的重要方法,这也将会是今后该薄膜的发展方向。     

高能离子源清洗对AlCrN刀具涂层结构及性能的影响

采用自主研发的离子源增强多弧离子镀设备,研究涂层沉积前不同清洗工艺对基材表面粗糙度以及所制备的AlCrN涂层的表面形貌、硬度、膜基结合力、摩擦磨损和切削性能的影响。研究结果表明,高能Ar⁺清洗可以更有效清洁基材表面。与传统弧源清洗技术相比,经高能离子源清洗后的基体表面粗糙度降低,沉积态涂层的表面粗糙度更低。相比于传统弧源清洗工艺,高能Ar⁺清洗可以显著提高膜基结合强度,达到48.7 N,摩擦因数和磨损率均降低,涂层刀具寿命提高了3倍。     

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。     

高速钢涂层刀具及应用

长期以来,随着刀具材料的不断改进,刀具的切削性能已有较大的提高,但是刀具材料韧性与硬度之间的矛盾一直未能够很好的解决。近年来,金属切削刀具表面气相沉积技术的发展为刀具材料解决了这一矛盾。特别是物理气相沉积法(简称PVD法)用于高速钢刀具,使高速钢刀具涂覆TiN或TiC等超     

高速钢涂层刀具

高速钢是制造金属切削刀具的主要材料,它的使用面广量大,在我国刀具材料构成中,高速钢占有绝对的比例,约占80％以上。为了充分发挥高速钢的切削性能,提高刀具的耐磨性,可在其表面上镀覆一薄层耐磨的难熔金属化合物(简称涂层刀具)。试验表明。在高速钢车刀、钻头、铰刀、丝锥、立铣刀、拉刀和齿轮滚刀等刀只上涂上一层2～5μm厚的氮化钛(TiN)涂层后,硬度可达HRC80以上,并且表面摩擦系数减小,刀具耐用度可提高2～5倍,甚至10倍。但涂层刀具使用的效果与涂层方法、涂层材料、涂前刀具的处理以及刀具的合理使用等有关,现就上述问题介绍如下: 一、涂层方法目前生产上常用的涂层方法有两种:物理气相沉     

AlCrN涂层刀具对Ti6Al4V的干铣削与磨损性能研究

在JTVC650B立式加工中心上分别使用未涂层刀具和AlCrN涂层刀具对45钢进行单因素干铣削试验,探究两种刀具对铣削弯矩性能的影响;采用AlCrN涂层刀具对Ti6Al4V进行干铣削试验,运用单因素试验法研究铣削方式和铣削要素对铣削弯矩的影响,并利用正交试验法结合方差分析和信噪比分析,研究AlCrN涂层刀具干铣削Ti6Al4V的最优铣削参数组合,并对AlCrN涂层刀具磨损区域进行SEM和EDS分析。研究表明：相对于未涂层刀具,采用AlCrN涂层刀具能够有效降低铣削过程中产生的弯矩;铣削Ti6Al4V时,AlCrN涂层刀具采用顺铣的方法比逆铣更优;铣削弯矩随着主轴转速的增加而逐渐减小趋于平稳,随着进给量和铣削深度的增加而增大,最优铣削参数为A3B1C1;AlCrN涂层刀具磨损区域存在磨料磨损、黏结磨损和扩散磨损。     

氮化钛涂层高速钢刀具的应用

本文介绍了物理气相沉积氮化钛涂层刀具,其外观为金色,表面硬度高,摩擦系数小,抗腐蚀性能强,从而改善了刀具的切削性能。二汽引进此技术后,其刀具寿命提高了2～5倍,年工具消耗下降133.3万元,取得了明显的经济效益。     

基体表面纳织构化对AlCrN涂层刀具界面结合强度影响的研究

为了探讨基体表面不同预处理工艺对涂层界面结合强度的影响,利用研磨抛光、喷砂和织构化等三种不同的预处理工艺对基体表面进行处理后涂覆Al Cr N涂层,制备出三种不同的Al Cr N涂层试样。对试样进行划痕试验,研究并比较各试样的界面结合强度。研究结果表明:与研磨抛光和喷砂两种预处理方式相比,织构化工艺能在基体表面有效加工出规则、连续的纹理,增加基体表面的粗糙度,有利于增加涂层与基体间的界面结合强度。     

AlCrN涂层提高刀具使用寿命

当前，人们不仅对汽车发全性的要求在不断提高，对汽车效能的要求也在不断提高，这便导致对汽车转向装置的要求也同步提高，因此，在加工中将越来越多的使用轨距定位或是其他电子辅助装置。     

涂层刀具高速自组织切削研究现状

概述了熵增理论与耗散结构理论,分析了涂层刀具在不可逆热力学非平衡态的自组织现象,研究了涂层刀具的自组织结构对刀具寿命、加工质量的影响。指出高速切削涂层刀具系统具有远离平衡态、非线性、涨落等耗散结构特点,认为可以从热力学有序度和熵的视角来认识高速切削涂层刀具在摩擦、磨损系统中的自组织现象。     

CrAlTiN梯度涂层高速钢刀具的切削性能研究

用闭合场非平衡磁控溅射离子镀PVD涂层工艺在高速钢麻花钻上沉积了CrA lTiN梯度涂层。在干式切削条件下,对45#号钢和30CrMnS iA钢进行了钻削试验。通过涂层与未涂层钻头的寿命、磨损和切削力等试验比较,表明CrA lTiN梯度涂层钻头的切削性能远优于未涂层钻头,是一种极有发展前途的刀具涂层。     

高速切削机床的方案设计与应用

介绍了高速切削的特点和高速切削机床的结构,包括高速进给系统、高速主轴系统等,并对高速切削机床作总体方案设计。最后对高速切削机床的应用前景提出了展望。     

高速切削中的几例刀具夹头

高速切削加工除了对刀具有相应的要求外，对刀具夹持系统也有很高的要求。本文分析、介绍了适用于高速加工的静压膨胀式刀具夹头、三棱变形夹头、热缩夹头和高精度弹簧夹头的工作原理及典型产品。     

精密薄壁石墨电极的高速铣削刀具应用技术

针对薄壁结构石墨电极的形状特殊性,分析了精密薄壁石墨电极高速铣削加工中存在的主要工艺难点,并从刀具材料、刀具结构以及工艺参数优选等方面对精密薄壁石墨电极的高速铣削刀具应用技术进行了详细的分析和总结。     

普通切齿机床如何实现高速干切削

阐述了干切削加工技术是解决切削液带来的环境污染及经济效应问题的根本方法。并论述了干切削加工的特点和在普通切齿机床上实施的可能性。     

基于正交试验的高速切削淬硬模具钢的切削力研究

通过正交设计方案,对淬硬到60HRC的冷作模具钢Cr12MoV进行高速车削切削力试验,分析了切削用量和刀具变量对切削力的影响规律,并建立了切削力的经验公式。得到如下结论:切削用量中,切削速度对切削力影响最小,进给量和背吃刀量对切削力影响较大;三个方向力中,轴向力最小,径向力和主切削力相接近,与常规切削相比,径向力偏大;小刀尖圆弧半径的PCBN刀具是进行高速切削淬硬钢时的理想刀具;经验公式预测值与实测值之间存在约5%-20%的误差。     

高速钢轧辊的加工特性与切削刀具研究

分析了铸造高速钢轧辊的加工特性,选用PCBN刀具作为高速钢轧辊的切削刀具。研究了PCBN刀具在高速钢轧辊切削加工中的应用,包括刀具牌号、几何形状和切削参数的合理选择,分析了刀具提前失效的原因并提出了解决措施。     

高速切削淬硬模具钢切屑形态的试验研究

通过PCBN刀具对淬硬模具钢Cr12MoV进行了高速切削试验,对不同切削速度下的切屑形态进行了宏观和微观分析。