新型Ta-C涂层铣刀切削性能研究

目的研究Ta-C涂层刀具与普通类金刚石涂层刀具切削2A50铝合金时的性能对比。方法通过实验比较两刃、四刃Ta-C涂层铣刀和两刃、四刃普通类金刚石涂层铣刀,在干式切削条件下切削2A50铝合金的性能。通过相同切削条件下刀具切削距离的长短,比较刀具的使用寿命,并在显微镜下观察切屑的表面形貌,用表面粗糙度仪检测铝合金表面的粗糙度。结果两刃Ta-C涂层铣刀干式切削铝合金时的使用寿命最长,切削距离为116 m。Ta-C涂层铣刀与普通类金刚石涂层铣刀加工工件的表面粗糙度总体呈上升趋势,两刃Ta-C涂层铣刀加工出来的工件表面质量较好,工件表面粗糙度均值为0.692μm。结论相同刀刃数量且结合力良好的涂层铣刀相比较,Ta-C涂层铣刀较普通类金刚石涂层铣刀加工出来的工件表面粗糙度平均值低,同种涂层加工得到的切屑表面微观形貌无明显差别。Ta-C涂层铣刀与普通类金刚石涂层铣刀切削铝合金时,抑制粘刀效果都十分明显,但Ta-C涂层铣刀效果更优。     

两种DLC涂层对ZL108铝合金干式铣削性能的影响

目的 比较分析氢元素对类金刚石涂层摩擦性能的影响,研究含氢和无氢DLC涂层在铣削ZL108铝合金时的切削性能。方法 分别采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）和磁控溅射物理气相沉积（MS）制备含氢和无氢DLC涂层,并采用三维形貌仪对涂层基片表面形貌进行表征,通过切削实验分析两种涂层铣刀的切削性能。结果 MS制备的无氢DLC涂层结构致密,无凹坑、针眼等缺陷。在摩擦磨损试验时发现,无氢DLC涂层磨损率（3.58×10–6 mm3/N）明显小于含氢DLC涂层（4.62×10–6 mm3/N）,即无氢DLC涂层的耐磨性能更好。结论 采用MS制备的无氢DLC涂层,表面无明显缺陷,并且具有更优异的摩擦性能。在铣削ZL108铝合金时,减摩性、耐磨性以及抗粘附性能均比含氢DLC涂层铣刀表现得更加优异,被加工的铝合金表面质量更好,产生的切屑表面更加光滑。     

nc-(Ti,Al)(C,N)/a-SiNx纳米复合薄膜的制备及性能研究

目的 研究Si、C单元素掺杂及其共同掺杂TiAlN涂层对涂层性能的影响.方法 基于阴极电弧+辉光放电技术,在SUS304不锈钢基体及硬质合金刀具上分别制备nc-(Ti,Al)N、nc-(Ti,Al)N/a-SiNx、nc-TiAlCN及nc-TiAlCN/a-SiNx/a-C纳米复合薄膜,通过SEM观察涂层的微观组织形貌,并借助EDS表征涂层的元素成分,用XRD分析涂层的物相构成,探究C、Si元素对涂层生长的影响.采用纳米硬度仪测试涂层的硬度,采用二维轮廓仪及三维形貌仪表征涂层的表面粗糙度及表面形貌,通过滑动摩擦磨损试验测定涂层的耐磨性,用纳米划痕仪表征涂层的摩擦系数及涂层与基体的结合强度,用铣削实验表征涂层的切削性能.结果 该技术制备的TiAlN涂层,内部晶相结构复杂,硬度为29.57 GPa,主要归因于Ti2AlN、Ti2N等硬质相及TiN0.3相的形成降低了涂层的晶格常数.此为首次报道通过物理气相沉积方法制备含TiN0.3相的涂层.TiAlSiN涂层的硬度最高,为37.69 GPa,且耐磨性最好,主要原因是Si的添加起到了细晶强化和晶界强化的作用.C掺杂TiAlN使涂层析出更多非晶相,涂层硬度降低.C、Si元素共同掺杂,使得nc-TiAlCN/a-SiNx/a-C涂层表现出较低的摩擦系数及表面粗糙度,但与基体的结合性能最差,nc-(Ti,Al)N/a-SiNx薄膜的结合强度最好.结论 涂层均提高了基体表面的显微硬度,Si、C元素的掺杂可使涂层的某些性能得以大幅提升,但在实际应用中,还需根据应用需求选择合适的涂层.     

化学镀镍磷合金表面涂覆SiO2溶胶-凝胶封孔技术研究

非晶态化学镀镍磷合金具有良好的耐酸、碱、硫化氢、液氨等介质的腐蚀,在工业上得到广泛应用.但由于Ni-P化学镀层属阴极涂层,一旦出现显微孔隙等缺陷,基体将加剧腐蚀.这给实际应用带来了复杂性和一定限制.文中采用溶胶凝胶方法进行封闭镀层针孔的研究,结果表明在镀层表面涂覆溶胶凝胶可以封闭针孔大幅度提高镀层的抗腐蚀能力.     

波形膨胀节爆炸事故的失效分析

分析了波形膨胀节爆炸失效的原因，发现304不锈钢冷加工成形时（液压）发生马氏体相变，在湿硫化氢环境下含形变马氏体的304奥氏体不锈钢发生了湿硫化氢引起的氢致开裂（HIC）或应力导向氢致开裂（SOCHIC），当裂纹扩展到某一临界尺寸时便发生了低应力脆断型的爆炸事故。     

金属陶瓷表面硬质涂层的制备及其与基体结合强度研究现状

金属陶瓷因既具备金属材料优异的强度、高温导热性和热稳定性，又具备陶瓷材料的耐高温、耐腐蚀等特性而广泛用于制造切削刀具。金属陶瓷耐磨性和硬度不足的问题限制了其应用范围，在其表面制备硬质涂层可以解决这一问题，但是涂层的结合强度弱，易剥落。介绍了硬质涂层的制备方法、涂层与基体结合强度的影响因素，阐述了提高硬质涂层结合强度的方法，最后对金属陶瓷表面硬质涂层的制备技术及结合强度的提高进行了展望。     

SLM打印Ti6Al4V不同晶格结构多孔材料的力学性能北大核心

通过SLM加工制造了以立方晶格为单元的空心立方、G7、BCC多孔Ti6Al4V材料,其弹性模量均在人体自然骨范围内,对多孔材料分别进行了静态压缩和拉伸实验,研究了其抗压、抗拉性能,结果表明,BCC结构相对于其他两种结构表现出更好的抗压和抗拉强度。由于多孔植入物工作负载的复杂性,对这三种不同晶格结构的多孔材料施加交变载荷,发现由倾斜支柱作为支撑的G7结构疲劳失效速率缓慢,在动态压缩加载下表现得相对其他两个更好。在疲劳失效的分析中发现SLM多孔材料的疲劳裂纹源主要发生在材料内部的孔隙附近。