超大长径比极细硬质合金微型钻头结构及涂层技术研究

针对超大长径比极细微型钻头工作中的微弯曲变形情况进行了分析。通过软件计算,得到微型钻头未钻入板材时不同旋转速度对微型钻头偏摆距离的影响。随后模拟微型钻头钻入板材后的受力情况,计算了微型钻头在槽长区域有、无约束条件下的变形量,研究了微型钻头槽长区域不同约束位置、约束方式对微弯曲变形的影响。研制了新型自对正结构的超大长径比极细微型钻头,并应用于加工8 mm大厚度高速通信印制电路板。利用两端对向钻削的方法对其进行通孔加工,研究了微型钻头的结构和涂层对孔偏距的影响。结果表明,钻入板材前,随着转速从150 kr/min增加到245 kr/min,钻尖偏摆距离从0.02 mm增加到0.6 mm;钻入板材后,在槽长区域设计约束结构可有效降低微弯变形量;通过超润滑涂层解决了极细微型钻头的断刀问题、减小了孔偏距。相比于常规结构的微型钻头,新型微型钻头涂层后可将孔偏距从56μm降低到35μm,满足使用要求。     

干冰冲击在超音速火焰喷涂厚WC-Co涂层中的应用

超音速火焰喷涂过程中产生的残余应力会限制涂层的厚度。在研究中,为了获得高质量WC-Co厚涂层,在超音速火焰喷涂过程中采用了干冰冲击技术,这主要是由于干冰冲击对涂层产生了高效冷却和机械锤平。本研究采用X射线衍射,扫描电镜和能谱能对粉末和涂层得微观结构和相分布进行表征。此外,本文对涂层的硬度、抗滑动摩擦等性能也进行了研究。最后我们得出结论,干冰冲击能有效地细化晶粒尺寸,提高涂层硬度,致密度和抗滑动摩擦性能。本研究采用超音速火焰喷涂和干冰冲击联合的工艺方法喷涂WC-Co粉末,以提高冷却效率和喷涂过程中的类喷丸效应。该方法也可以用来制备厚的WC-Co涂层。本文还研究了涂层的微观组织、相组成和摩擦磨损性能。     

化学前处理对硬质合金基材及金刚石涂层性能的影响

为提高金刚石涂层与硬质合金基体的适配性,采用热丝化学气相沉积技术在YG6硬质合金表面制备金刚石涂层,利用扫描电镜、能谱仪、原子力显微镜和固体颗粒冲蚀试验仪分析检测了试样的表截面形貌、成分深度分布、表面粗糙度、抗砂粒冲蚀性能等,研究了不同化学前处理对基材和涂层性能的影响。结果表明：两步法前处理去除钴的深度约4—5 μm,并且形成了厚约1—2 μm的脱钴脆性层;三步法前处理去除钴的深度约14—15 μm,没有出现脱钴脆性层;三步法化学前处理后沉积的金刚石涂层抗砂粒冲蚀时间为两步法化学前处理的4倍以上,并且涂层脱落区宽度仅为两步法化学前处理的1/8,说明三步法化学前处理后所沉积的金刚石涂层的性能比两步法的更优越。     

硬质合金辊环在钢铁工业中的挑战与机遇

硬质合金辊环具有高硬度、高耐磨性、高弹性模量及轧制产品负公差效应明显等显著优势,是未来辊环发展的重要方向。本文介绍了硬质合金辊环的历史、发展现状以及随着钢铁工业应用轧制新技术的背景下的发展趋势。在此基础上,论述了通过强化硬质相和粘结相提高辊环性能,引入智能制造实现对辊环服役的智能监控和控制以及应用新表面处理技术对报废辊环再利用来提高硬质合金辊环的性能及使用寿命,为硬质合金辊环的未来发展提供新思路。     

功能梯度结构硬质合金研究进展

梯度结构硬质合金通过赋予制品高硬度与高韧性的性能,解决了传统均匀硬质合金耐磨性与韧性之间的矛盾问题,可应用于传统均匀硬质合金无法胜任的诸多工程领域。本文简要概述了功能梯度结构硬质合金的分类及发展历程,重点介绍了国内外WC-Co功能梯度结构硬质合金的制备技术、组织结构、材料成分和力学性能,并对功能梯度结构硬质合金的发展前景进行了展望。     

基于UG模型分析的两刃球头铣刀开发与试验

用球头铣刀加工模具和叶片零件时,球头刃的轮廓度和切削参数决定了零件的精度。采用UG软件对整个球头铣刀的圆弧轮廓度和球头前角进行分析,并结合切削理论找出球头铣刀加工的薄弱点,开发了新结构的球头铣刀,并对模具钢NAK80和叶片材料GH4169进行了切削试验。结果表明:新结构的球头铣刀比原结构更适合模具钢、叶片材料的端铣加工,刀具轮廓精度等级和耐用度更高;在模具加工方面,给出了不同加工精度的切削参数,为模具的高效加工提供参考依据。     

含钒添加剂对纳米硬质合金性能的影响

通过添加草酸氧钒替代碳化钒作为纳米硬质合金制备过程中的抑制剂添加剂，草酸氧钒在湿磨过程中溶解于酒精研磨液中，并在料浆中均匀分散，干燥过程中，草酸氧钒析出并吸附于碳化钨等颗粒表面。烧结过程中，草酸氧钒在400℃左右的温度下转化为氧化钒，在1000℃左右原位还原碳化为碳化钒，该碳化钒均匀分布于合金中，并在后续的液相烧结中抑制碳化钨晶粒长大。研究表明：添加草酸氧钒制备的硬质合金的矫顽磁力值高于添加碳化钒制备的硬质合金的矫顽磁力值；添加碳化钒，容易导致硬质合金中存在碳化钒聚集现象，而添加草酸氧钒制备的合金微观结构没有发现碳化钒聚集现象。