梯度硬质合金金刚石涂层刀具的切削性能研究

梯度硬质合金是金刚石涂层产品新的基体材料.现场切削实验可有效、直观地评价金刚石涂层刀具的性能。采用梯度硬质合金金刚石涂层可转位刀片车削硅铝合金,研究切削参数对加工面质量及刀具磨损的影响。结果表明,梯度硬质合金金刚石涂层刀具加工的工件面粗糙度低、光泽度好且不黏刀。切削20min后,加工面粗糙度最佳值为1.57μm,刀具后刀面磨损为0.1mm,远小于失效判据VB=0.30mm,是很好的金刚石涂层产品基体材料。     

新材料在数控机床刀具中的应用

随着科技的发展,新材料在数控机床刀具的应用越来越广泛。选择合理的刀具材料,是保证加工质量、提高效率、降低成本的有效途径。该文主要探讨了数控机床刀具的特点;新刀具材料在数控机床的应用,特别是超硬材料领域;W、Co类涂层和细颗粒(超细颗粒)硬质合金材料领域;含Co类粉末冶金高速钢材料领域的发展。     

国内首个瑞士金刚石涂层服务中心或将成立

金刚石涂层是一个新兴的高技术领域,十二五规划中明确指出：开发复合材料系列化刀具以及专用金刚石涂层整体硬质合金刀具为科技重大专项。目前,CVD金刚石涂层技术已经日趋成熟,国外已经有多家以CVD金刚石涂层刀具技术进行研发和生产的公司,虽然CVD金刚石涂层刀具在国外已经被广泛应用到了实际生产当中,但是在我国还无法进行优质生产。CVD金刚石薄膜替代天然金刚石能够降低生产成本,其诸多的优势将会是未来我国发展的重点,也将会是刀具行业突破的重心。     

试论高速切削时刀具材料的选择

根据高速切削时刀具材料选择的特点,高速切削必须根据所加工的工件材料和加工性质来选择。高速切削加工的刀具材料主要有碳化铁基硬质合金、涂层硬质合金、金刚石、立方氮化硼、陶瓷等材料。     

湖南超硬材料发展现状及未来规划

<正>湖南省围绕工程机械对高强度结构钢、高性能刀具、耐磨材料等的需求,重点组织实施三类材料工程:超细晶高精度硬质合金以及超粗晶、耐磨损、长寿命硬质合金工程;功能梯度硬质涂层材料工程;精密超硬材料磨具与刀具(人造金刚石及制品、金刚石复合片、立方氮化硼复合片)、高性能工程陶瓷材料工程。     

可提高有色金属表面加工精度的新型细晶粒金刚石涂层工具

尽管金刚石涂层刀具具有许多独一无二的特性,但是由于金刚石晶粒粗大,容易造成刀具表面粗糙,所以阻碍了其在精细加工领域的应用.文章开发了一种金刚石晶粒细小的新型金刚石光滑涂层,刀具表面粗糙度最大值小于1μm.采用这种涂层的立铣刀具进行了一系列有色金属切削测试,通过观察发现,精加工后的器件表面粗糙度最大值小于1μm,获得了和使用无涂层硬质合金立铣刀表面粗糙度一样的加工效果.并且,没有对表面涂层的耐磨性和刀具使用寿命产生任何影响.     

CVD金刚石薄膜与硬质合金的结合力的改善途径

化学气相沉积金刚石涂层硬质合金工具综合了金刚石和硬质合金的优异性能,可广泛应用于难加工材料的切削、电子工业等诸多领域.制造金刚石薄膜涂层工具的关键在于增强金刚石膜与硬质合金基体间的结合力.文章综述了增强化学气相沉积金刚石膜与硬质合金基体结合力的多种措施.     

基于CVD金刚石涂层刀具的CFRP高速铣削切削力的试验研究

碳纤维增强复合材料(CFRP)是一种典型的难加工材料,文章利用化学气相沉积(CVD)金刚石涂层刀具以及Kistler 9129AA型测力仪,基于单因素实验法,探索了切削参数对CFRP加工过程中切削力、工件表面质量、刀具磨损的影响。实验结果显示：提高主轴转速可有效降低CFRP加工时的切削力,但随着切削深度和进给量的增加,切削力仍显著增加;CVD金刚石涂层刀具在切削42 m后,涂层出现剥落,主要原因是刀具表面与切屑产生磨粒磨损,并且刀具硬质合金基体与涂层热膨胀系数不同,在刀具温度升高的情况下使涂层出现裂纹,加快了涂层的剥落;如果想获得较好的表面质量和更少的加工缺陷,应该选用顺铣、大转速、小进给量及小切削深度。     

超硬涂层技术

<正>许多沉积金刚石薄膜的温度要求为600℃~900℃,因此该技术常用于硬质合金刀具表面沉积金刚石薄膜。金刚石硬质合金刀具的商品化,是近几年涂层技术的重大成就。cBN在硬度和导热率方面仅次于金刚石,热稳定性极好,在大气中加热至1000℃也不发生氧化。cBN对     

汽车行业中金刚石刀具应用大量增加

汽车行业采用大批量、流水线生产，加工条件相对比较固定，对刀具的加工效率、使用寿命和稳定性提出了非常苛刻的要求。近年来，随着汽车制造业大量应用轻型材料，如铝合金、复合材料等，金刚石刀具的应用也大量增加：如在变速箱壳体的某些工序加工中，将原来采用的硬质合金镗刀改为金刚石刀具，刀具寿命甚至可提高到数万件，其经济效益是非常明显的。     

汽车行业刀具消费趋势

在刀具材料方面,由于汽车零部件材料本身的要求提高,超硬刀具材料如cBN（立方氮化硼）、PCD（聚晶金刚石）刀具和新型硬质合金刀具被大量采用。在国内汽车用户所选择的刀具材料中,使用最多的仍然是硬质合金刀具,占64．1％。     

涂层技术及刀具涂层知识

1,氮碳化钛（TiCN）涂层比氮化钛（TiN）涂层具有更高的硬度。由于增加了含碳量,使TiCN涂层的硬度提高了33%,其硬度变化范围约为Hv3000~4000（取决于制造商）。2,CVD金刚石涂层：表面硬度高达Hv9000的CVD金刚石涂层在刀具上的应用已较为成熟,与PVD涂层刀具相比,CVD金刚石涂层刀具的寿命提高了10~20倍。金刚石涂层刀具的高硬度,使得切削速度可比未涂层的刀具提高2~3倍,使CVD金刚石涂层刀具成为有色金属和非金属材料切削加工的不错选择。3,刀具表面的硬质薄膜对材料有如下要求：1硬度高、耐磨性能好;2化学性能稳定,不与工件材料发生化学反应;3耐热耐氧化,摩擦系数低,与基体附着牢固等。单一涂层材料很难全部达到上述技术要求。     

深圳金刚石涂层刀具生产厂家分享刀具工艺更换

<正>由于金刚石薄膜与硬质合金衬底之间的附着力较低以及涂层表面粗糙等问题一直没有得到彻底解决。因此,国内外学者一直以来竞相投入大量的资金与精力对金刚石薄膜进行研究,从而开发出一些区别于"酸碱两步法"的新型改善金刚石薄膜涂层刀具性能的工艺。深圳力博分享以下工艺:新型复合预处理工艺,用稀盐酸浸泡硬质合金刀具基体,并滴加少量的腐蚀促进剂,以去除表层的钴,再用     

金刚石刀具化学磨损的预防

单晶金刚石刀具因其化学磨损严重,不适用于微切削加工铁基材料.为了保护金刚石刀具免受化学磨损,可将切削刀具沉积硬质涂层,以防止金刚石与工件材料直接接触.本研究则利用磁控溅射工艺在金刚石刀具上沉积TiN、TiAlN和AlN涂层.经过优化工艺参数,所沉积涂层的化学成分接近化学计量,表面非常光滑,晶粒很细,硬度高且附着强度大.虽然刃口半径因涂层略有增加,但对微切削加工来说仍可容忍.在试验切削条件下,与参比未涂层金刚石刀具相比,TiAlN涂层金刚石刀具磨损的减少高达50%.     

全球切削刀具新材料和涂层技术现状

近代金属切削刀具材料从碳素工具钢、高速钢发展到今日的硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼等超硬刀具材料,使切削速度从每分钟几米飚升到千米乃至万米。随着数控机床和难加工材料的不断发展,刀具实有难以招架之势。要实现高速切削、干切削、硬切削必须有好的刀具材料。在影响金属切削发展的诸多因素中,刀具材料起着决定性作用。     

硬质合金刀具类金刚石涂层的摩擦磨损性能

以等离子体化学气相沉积技术在硬质合金刀具表面制备了类金刚石(DLC)涂层.研究了DLC涂层刀具和无涂层刀具的硬度,不同载荷、不同转速下两种刀具的摩擦磨损性能,以及在水润滑和油润滑条件下DLC涂层刀具的滑动摩擦行为.结果表明,DLC涂层刀具的平均硬度为2 099.9 HV,比无涂层刀具提高了48.3%;DLC涂层刀具的摩擦因数明显低于无涂层刀具,其磨损率随着载荷的增加而增大,随转速的增大而减小;油润滑比水润滑能更有效减缓摩擦作用.     

涂层硬质合金结构及材料的研究进展

涂层硬质合金具有高硬度和优良的耐磨性,延长了其制品的使用寿命.本文主要从材料学角度,综述了涂层结构类型、涂层材料及结构、涂层基体等方面国内外涂层硬质合金的研究进展,联系具体涂镀技术和工艺,对比和讨论了不同类型涂层的物理性能、机械性能和切削性能,并对涂层硬质合金行业的发展进行了展望.     

什么情况下选择cBN刀具加工工件效果更好

<正>首先cBN刀具使用的cBN是20世纪50年代首先由美国通用电气公司利用人工方法在高温高压条件下合成的,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,故立方氮化硼与金刚石统称为超硬材料。具备高温红硬性,良好的耐磨性,强的抗冲击韧性和较好的热稳定性。最先用于机械制造业的cBN刀具以焊接式为主,主要用于精加工工序,吃刀深度较小。之后随着制造业的需要,cBN刀具行业研发出可大余量切削和强断续切削的整体式cBN刀具,以及多刃口更经济的镶嵌式     

豫金刚石形势分析

聚晶金刚石（PCD）材料、聚晶立方氮化硼（PcBN）材料,是金刚石或cBN微粉在高温高压下合成在硬质合金基体上的,它克服了金刚石、cBN单晶各向异性的特点,具有高硬度及高耐磨性,是理想的刀具材料,被广泛应用于汽车、航空、航天、建材等领域的加工。合成的PCD、PcBN片外圆形状不规则,表面不平整。     

我国纳米金刚石复合涂层实现了产业化

由上海交通大学承担的863纳米材料专项课题“纳米金刚石复合涂层的应用与产业化”超额完成了合同规定的指标并实现产品的产业化。该课题采用化学气相沉积法（CVD）,在硬质合金拉拔模具内孔和其他耐磨器件表面涂覆纳米金刚石复合涂层,研究得到了制备纳米金刚石涂层的成熟工艺,完成了纳米涂层结构和性能检测工作,利用纳米金刚石复合涂层技术研究开发出各种涂层拉拔模具和耐磨器件产品,解决了涂层附着力、均匀涂覆和涂层表面光洁度等关键技术问题,产品技术性能达到了国际先进水平,已经广泛应用于电力、通讯、建材、机械加工等行业所需的拉拔模具和耐磨器件,具有广阔的市场应用前景。