等离子体化学气相沉积TiN涂层刀具的应用研究

总结了等离子体化学气相沉积（ＰＣＶＤ）技术涂层高速钢、硬质合金刀具的应用。试验表明经ＴｉＮ涂层的滚刀、插齿刀可显著提高使用寿命。硬质合金刀片上涂覆２～３μｍＴｉＮ后，月牙洼磨损显著降低，切削温度也降低。     

AlCrSiN涂层刀具干车削Ti-6Al-4V钛合金的切削性能研究

使用未涂层的和AlCrSiN涂层的硬质合金车刀片以3种切削速度干式车削Ti-6Al-4V钛合金.研究发现AlCrSiN涂层刀片的切削寿命在各切削速度下都超过无涂层刀片,而切削力、切削温度和工件表面粗糙度3项指标均低于无涂层刀具,说明AlCrSiN涂层能够有效地保护基体从而维持刀具的锋利度.2种刀具在切削过程中均出现切削...     

The Stress Distribution and Thermal Behavior of TiBN and TiBN／TiN Coatings in Milling AISI H13 Work Tool Steel

The FEM model of TiBN ant TiBNI TiN coated cutting tool in milling of H13 steel was developed. Process variables such as temprature and stress in the coating layer as well as in the substrate were analyzed. The efficacy of the present FEM analysis was verified by conducting controlled milling experiments on AISI H13 to collect the relevant tool life and force data. The results show that the stress in a coated tool can significantly be reduced compared to an uncoated cutting tool, possibly due to surface coatings improving the tribolagical properties of cutting tools. Coatings with good thermal properties also help to improve the thermal behavior of cutting tool.     

涂层刀具高速铣削高温合金GH2132磨损形态及磨损机理

用2种硬质合金涂层刀具进行铁基高温合金GH2132的高速干铣削试验,采用电子扫描显微镜(scanning electron microscopy,SEM)观察刀具的磨损形貌,对刀具的主要磨损机理进行了分析.结果表明:刀具的磨损形态主要是后刀面磨损;KC725M涂层由TiN、TiAlN组成,涂层易剥落;KC525M涂层只有1层TiAlN,涂层不易脱落,但由于机械冲击产生沟槽磨损,形成应力集中,导致在切削刃处产生较大的磨损;不论KC525M还是KC725M,涂层剥落后,切削区产生的瞬时高温均使基体中粘结相发生软化,造成硬质相颗粒脱落和基体的剧烈磨损.研究结果可用于指导高速切削刀具材料的设计、合理选用及刀具磨损控制.     

Influence of Thermal Load on Mechanical Property of Cemented Carbide Material and Heavy Cemented Carbide Inserts Life

A large amount of cutting heat is produced during the heavy cutting process,and insert life is restricted by the effect of thermal load.The thermal load experiment of cemented carbide SCS,WF and YT15 is carried out,and the results show that the bending strength and fracture toughness of cemented carbide material decrease obviously under cyclic thermal load,while in the cooling process,the material mechanical property changes worse suddenly.The high-temperature mechanical property of SCS is the most stable,and that of YT15 is the worst.Further,a relation model among cutting temperature,cutting parameters and insert life is established.Finally,the measures to improve heavy cemented carbide inserts life are summarized from the aspects of cutting parameters selection,insert optimization design and TiCN,Al2O3,TiN complex insert coating.The research results are expected to provide support and reference for heavy cutting technology and insert technology.     

真空溅射氮化钛的研究

本文借助三极反应溅射TiN炉,研究了高速钢刀具进行真空溅射TiN时,其TiN沉积层厚度、残余应力、基体硬度等特性随不同沉积时间的变化规律;同时初步分析了间断溅射对沉积层形态的影响。研究证明:采用真空溅射沉积TiN的高速钢工模具可显著地提高使用性能,具有明显的经济效益。     

复合混凝土砌块热工特性研究

基于状态空间减秩模型,对受到单位阶跃激励下复合砌块的动态响应进行了模拟研究,得到砌块墙体的热阻;对周期性扰量作用下复合混凝土砌块的动态热工特性进行了模拟研究,得到了砌块围护结构的温度波时间延迟、蓄热系数和热惰性指标等重要的热工参数,研究结果表明在提高热阻方面,轻集料混凝土砌块复合效果明显,普通混凝土砌块复合效果很小.复合轻集料混凝土砌块在热阻增加的同时,蓄热系数减少,墙体的热惰性指标减少.采用状态空间法对砌块的动态模拟可推广到对砌块类建筑物热过程的动态模拟.     

复合混凝土砌块热工特性研究

基于状态空间减秩模型，对受到单位阶跃激励下复合砌块的动态响应进行了模拟研究，得到砌块墙体的热阻；对周期性扰量作用下复合混凝土砌块的动态热工特性进行了模拟研究，得到了砌块围护结构的温度波时间延迟、蓄热系数和热惰性指标等重要的热工参数，研究结果表明在提高热阻方面，轻集料混凝土砌块复合效果明显，普通混凝土砌块复合效果很小．复合轻集料混凝土砌块在热阻增加的同时，蓄热系数减少，墙体的热惰性指标减少．采用状态空间法对砌块的动态模拟可推广到对砌块类建筑物热过程的动态模拟．     

硅酸锶镁荧光粉的表面包覆

以异丙醇铝为原材料,采用溶胶凝胶法制备铝溶胶,利用荧光粉在铝溶胶中的异相成核原理在硅酸锶镁表面包覆一层氧化铝膜,并考察了包覆对荧光粉的物相和晶体结构、表面形态、发光性质以及热稳定性的影响,分析了不同包覆量对其余辉性能的影响及热处理温度对荧光粉的影响.结果表明,在荧光粉表面成功包覆了一层均匀、致密且牢固的氧化铝膜层;包覆过程没有改变荧光粉的晶体结构;随着包覆量的增加,样品的余辉初始亮度呈现逐渐下降的趋势,当包覆量为8%时,余辉亮度下降最小,发光强度下降约10%;随着热处理温度的升高,未包覆和包覆样品的余辉亮度逐渐下降,在900 ℃时,未包覆样品的余辉亮度衰减0.24,而包覆样品的余辉亮度衰减约0.1.包覆提高了荧光粉的发光性能.     

ZrN/TiN复合涂层刀具的制备及切削性能

采用中频磁控溅射和电弧离子镀2种方法组合，在YG6硬质合金基体上沉积ZrN/TiN复合涂层.研究了复合涂层刀具的制备工艺，并对复合涂层刀具的性能参数进行了测试.通过切削试验研究了ZrN/TiN涂层对硬质合金刀具切削性能的影响，并与未涂层刀具的切削效果做了对比.结果表明：ZrN/TiN涂层提高了硬质合金刀具的硬度，降低了涂层刀具的切削力，提高了涂层刀具的耐磨损能力.     

Tm2CrFe16-xSix化合物的结构和居里温度

通过X射线衍射和磁测量手段研究Tm2CrFe16-xSix（X=0,0．5,1．0,1．5,2．0,2．5,3．0）化合物的结构和居里温度．结果表明,Tm2CrFe16-xSix化合物具有Th2Ni17型结构,随着Si替代量X的增加,Tm2CrFe16-xSix化合物的单胞体积、晶胞参数都减小．在Tm2CrFe16-xSix化合物中存在着各向异性的磁弹耦合效应．随着x的增加,Tm2CrFe16-xSix化合物的居里温度升高,在x=1．5时达到最大值,约为450K,比Tm2Fe17化合物的居里温度高出约140K,当x继续增加时,Tm2CrFe16-xSix化合物的居里温度下降．     

ZrN／TiN复合涂层刀具的制备及切削性能

采用中频磁控溅射和电弧离子镀2种方法组合，在YG6硬质合金基体上沉积ZrN／TiN复合涂层．研究了复合涂层刀具的制备工艺，并对复合涂层刀具的性能参数进行了测试．通过切削试验研究了ZrN／TiN涂层对硬质舍金刀具切削性能的影响，并与未涂层刀具的切削效果做了对比．结果表明：ZrN／TiN涂层提高了硬质合金刀具的硬度，降低了涂层刀具的切削力，提高了涂层刀具的耐磨损能力．     

马氏体耐热型不锈钢的切削试验研究

马氏体耐热型不锈钢是超耐热、超强度合金钢,属于难加工材料。结合切削试验的数据分析,讨论了马氏体耐热型不锈钢的机械性能、PVD涂层和CVD涂层刀具的比对、以及切削用量的选择。     

有限元法计算金属切削刀具温度场

本文首先用有限元法对金属切削刀具温度场进行了理论分析,列出了计算公式,然后对典型的刀具进行了数值计算及实验对比。结果表明,有限元法能正确地计算切削刀具温度场。切削速度是影响刀具温度场最重要的因素,刀具材料及刀具与外界的换热系数对刀具温度场亦生产影响。最后,文中还指出了降低刀具切削温度的有效途径。     

TiN涂层刀具高速车铣切削性能及磨损机理

实验研究了高速车铣D60钢时TiN涂层刀具的切削性能和磨损机理.结果表明,在水溶性冷却液浇注冷却条件下,高频交变热应力较大,涂层剥落较快,TiN涂层刀具的耐磨性较差,不能适应切削加工的要求.与此相反,干式切削时,高频交变热应力较小,虽在涂层表面有微裂纹产生,但涂层不易剥落,刀具耐磨性较好,可进行长时间稳定切削.干式切削过程中,由于机械冲击,在刀刃处产生的微小凹缺陷,是造成刀具磨损的主要原因.不论湿式切削还是干式切削,涂层剥落后,切削区产生的瞬时热量聚集将使基体粘结相软化,进而导致硬质相颗粒脱落和基体的剧烈磨损.     

W18Cr4V钢离子渗氮─—高频复合处理后组织与性能的研究

研究了Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ钢离子渗氮─—高频复合处理后的组织与性能。并进行了耐磨性和刀具使用寿命的对比试验。结果表明，该钢经复合处理后，具有较好的表面硬度和良好的耐磨性，显著地增加了刀具的使用寿命。证明该工艺应用于小型高速钢刀具的热处理是可行的。     

AlN粉末在氮氧混合气氛下抗水解性能的研究

研究了在高氮/低氧混合气氛下热处理(500~700℃)对AlN(氮化铝)粉体表面特性及粉体抗水解性能的影响.实验结果表明:在高氮/低氧混合气氛保护下的AlN粉末表面覆盖了氧化铝薄膜层结构,有效地抑制了AlN与水的反应,阻碍了水分子向AlN粉末表面侵蚀的作用,提高了AlN粉末在潮湿环境中的抗水化能力,且热处理后粉末在水溶液中高剪切应力球磨过程中具有非常好的稳定性.     

中碳结构钢表面P-C法改性层的耐热性

为了提高中碳结构钢的耐热性,应用Ｐ－Ｃ法进行复合表面涂覆,获得了Ｃｒ－Ｓｉ－Ａｌ复合表面改性层,研究了涂覆温度及时间对涂层表面成分的影响,确定了最佳的涂覆工艺参数,用电子探针及能谱测定了涂层的表面成分,用Ｘ射线测定了涂层中的相结构,将涂覆后的试样在空气介质中进行高温氧化试验,结果表明,由Ｐ－Ｃ法涂覆形成的表面改性层在这是质中具有优良的抗高温氧化性能。     

带有TiN阻挡层的新型Au金属化系统在硅微波器件中的应用

将带有ＴｉＮ、Ｗ和Ｍｏ阻挡层的Ａｕ金属化系统用在高频大功率三极管上，对其ＥＢ结进行了高温大电流应力和高温存储试验。结果表明采用ＴｉＮ作阻挡层的管子的寿命比用Ｗ作阻挡层的管子提高了两倍多：用ＴｉＮ作阻挡层的管子和用Ｗ作阻挡层的管子具有较好的耐高温特性，与Ｍｏ作阻挡层的管子相比它们承受的温度更高。     

氮铝钛和金刚石涂层刀具干切削磨损性能的研究

干切削是一种新型的绿色制造方式,它可消除切削液带来的一系列负面影响。本文通过选用氮铝钛和金刚石两种涂层刀具（基体采用硬质合金）,在干切削和湿切削条件下对相同工件材料进行加工试验,探讨其切削性能及磨损机理,阐明了这两种新型涂层刀具在干切削加工中广泛的应用前景。