金刚石和氮化碳涂层刀具加工高硅铝合金

为提高硬质合金刀具加工高硅铝合金的生产率及使用寿命,文章采用金刚石薄膜刀具和氮化碳涂层刀具来对比硬质合金刀具加工高硅铝合金的加工性能;试验结果表明,金刚石薄膜刀具干切削加工的表面粗糙度值较小,氮化碳涂层刀具干切削高硅铝合金与金刚石薄膜刀具相比,积屑瘤较小,是适合加工高硅铝合金的刀具材料。     

刀具涂层技术的现状与发展趋势

由于刀具涂层技术可大幅度地提高切削刀具的综合性能,在理论上能有效地改善刀具的高温性能,使涂层刀具应用于高速、干式切削加工成为可能。本文介绍了化学气相沉积,物理气相沉积等表面涂层技术在切削刀具中的应用现状与发展趋势。     

多元多层复合刀具切削性能研究

刀具表面涂层技术是刀具材料发展中的一项重要突破 ,它是解决刀具材料的主要矛盾 ,即红硬性、耐磨性、强度与韧性兼而有之的一个有效措施 采用多元多层复合涂层时 ,可获得单一涂层难以企及的优异切削性能 受涂层设备、涂层工艺等因素制约 ,国内首次对 4层以上涂层刀具进行切削性能研究 文中阐述了 4种多元多层刀具进行切削试验情况     

涂层硬质合金基体特性及其对刀具失效机理的影响

涂层硬质合金刀具的推广应用越来越广泛。如何在选择好涂层材料的同时,合理选择基体材料,做到涂层和基体的良好匹配,这是涂层硬质合金刀具的生产者和使用者都普遍关心的问题。本文以目前切钢牌号涂层硬质合金刀具最常用的两类基体——钨钴钛类和钨钴钛添加钽(铌)类硬质合金作为典型代表,研究它们作为涂层硬质合金刀具基体时的性能特点,及其对涂层硬质合金刀具失效机理的影响;在试验资料和理论分析的基础上,指出了在不同切削条件下正确选用基体的方向,以及研究特殊基体的必要性和可能性。     

多元多层复合刀具切削性能研究

刀具表面涂层技术是刀具材料发展中的一项重要突破,它是解决刀具材料的主要矛盾,既红硬性、耐磨性、强度与韧性兼而有之的一个有效措施。采用多元多层复合涂层时,可获得得单一涂层难以企及的优异切削性能,受涂层设备、涂层工艺等因素制约,国内首次对４层以上涂层刀具进行切削性能研究,文中阐述了４种多元多层刀具进行切削试验情况。     

陶瓷刀具材料的应用及发展

本文阐述了陶瓷刀具材料的分类、性能特点及其应用,对陶瓷刀具材料的发展过程和在国内外机械工业的使用概况进行了综述,指出金属陶瓷、涂层刀具、超微粉刀具等是陶瓷刀具材料的发展趋势。并对两种新型陶瓷刀具材料一梯度功能陶瓷刀具材料、FeAl金属间化合物／Al2O3陶瓷复合材料的制备、性能和发展前景进行了介绍。     

玻璃钢表面耐候性涂层材料NPB-1的研究

讨论了玻璃钢表面涂层质量的影响因素 ,并研制出NPB - 1玻璃钢表面专用涂层材料 ,很好地解决了玻璃钢表面涂层的耐候性及龟裂问题。通过测试NPB - 1涂层的各种理化性能 ,并与国内外某些同类产品的部分性能进行对比 ,进一步说明了NPB - 1玻璃钢表面涂层材料性能的优异。     

玻璃钢表面耐修性涂层材料NPB—1的研究

讨论了玻璃钢表面涂层质量的影响因素,并研制出NPB-1玻璃钢表面专用涂层材料,很好地解决了玻璃钢表面涂层的耐候性及龟裂问题。通过测试NPB-1涂层的各种理性性能,并与国内外某些同类产品的部分性能进行对比,进一步说明了NPB-1玻璃钢表面涂层材料性能的优异。     

国内外新型刀具材料的发展现状

随着涂层技术及加工业的发展，近年来国内外刀具材料发展迅速。这里主要介绍几种新型刀具材料的性能特点。     

CVD金刚石涂层刀具在石墨加工中的应用

CVD金刚石涂层是一种新型材料,相比于硬质合金具有更高的切削性能,适用于有色金属和非金属材料的切削加工.本文利用CVD金刚石涂层刀具和硬质合金刀具对石墨进行切削试验,将两种刀具寿命作比较,结果表明：CVD涂层刀具有高硬度、低摩擦系数、高耐磨和高导热的优异性能,与未涂层刀具相比,大幅提高了刀具的耐用度.     

金属陶瓷基体特性对TiAlN涂层微观结构和性能的影响

Ti(C,N)基金属陶瓷是以 TiC、TiN、Ti(C,N)等为基,Ni/Co为粘结剂,并添加 WC、Mo₂C、TaC、VC 等碳化物改善其组织性能,采用粉末冶金方法制备的多相固体材料,具有高红硬性、高耐磨性、低摩擦系数和低热导率,高的化学稳定性等优点。Ti(C,N)基金属陶瓷刀具对高速加工中软钢有很大的优越性:被加工工件表面尺寸精度和光洁度高,可实现以车代磨。在切削加工中,刀具的性能对加工表面质量和加工效率有着重大的影响。涂层具有高的耐磨性、耐热性、高的化学稳定性等优点,可使切削刀具的使用寿命大幅度提高。当前80%–90%以上的切削刀具都会涂层,而这些涂层工艺主要是针对硬质合金而设计的。金属陶瓷被视为硬质合金未来最有潜力的替代品。要实现Ti(C,N)基金属陶瓷对硬质合金的替代,Ti(C,N)基金属陶瓷的可涂层性、涂层过程中的生长机理以及金属陶瓷基体与涂层的匹配性需要系统的研究。涂层与基体材料两者总是相互影响,基体的化学成分与结构会直接影响涂层的形核生长,而涂层的结合强度与硬度等性能直接决定了涂层能否被运用。鉴于此,本文制备了不同WC含量的TiAlN涂层金属陶瓷,并采用微观组织观察、结合强度与纳米压痕检测和切削加工试验研究了不同WC含量的金属陶瓷基体对TiAlN涂层的微观结构与性能的影响。结果表明沉积在不同基体上的TiAlN涂层具有柱状晶粒结构。且随着WC的增加,TiAlN的强度比I₍₁₁₁₎/I₍₂₀₀₎和附着力逐渐增大。当基体中没有WC时,TiAlN涂层的择优取向为（200）晶面。 随着WC的加入,TiAlN涂层的择优取向变为(111)和(200)晶面。涂层与基体的结合强度最大的区别在于基体的微观结构和成分。含15wt% WC的金属陶瓷基体涂层的H/E和H3/E2最高,耐磨性最好。     

316L不锈钢支架表面药物涂层的初步研究

高分子材料是影响316L不锈钢支架表面药物涂层性能的-个重要因素。以紫杉醇作为药物模型、以常用的3种医用高分子材料聚乙烯-乙烯醇(EVAL)、聚乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和聚乳酸-乙交酯(PLGA)为涂层聚合物。对316L不锈钢支架表面EVAL、EVA和PLGA涂层的综合性能(包括涂层在基体表面的结合强度、药物在涂层中的溶解扩散性能、涂层的力学性能以及表面自由能和亲水性等)进行了详细的比较、研究。结果发现：选择EVA作为底层和药物层的材料比较合适,而PLGA是制备最外层涂层的理想材料。     

高速切削GH4169刀具磨损研究

使用PCDTiAlN硬质合金涂层刀具高速干车镍基高温合金GH4169,测量切削力(Fc)、切削温度(θ)和表面粗糙度(Ra),采用CCD观测系统刀具的磨损形貌,对刀具的主要磨损机理进行分析.研究结果表明,使用涂层硬质合金刀具材料高速干车削GH4169时,Fc,θ,Ra随刀具的磨损而变化.高速切削刀具磨损形态区别于常规速度切削,前刀面的月牙洼磨损直接连接了切削刃;且沟槽磨损很明显.磨损机理为磨料磨损和粘结磨损,在高温状态下伴随有扩散磨损、氧化磨损.     

涂层硬质合金刀具切削韧性研究

切削韧性和耐磨性是刀具材料发展中的一对主要矛盾。目前涂层硬质合金刀片的耐磨性大大优于非涂层基体硬质合金刀片,而切削韧性却有所下降。不同的涂层厚度,不同的涂层材料和不同的基体材料对涂层刀片切削韧性的影响程度亦有所不同。 本文从探讨涂层刀片的破损机理入手,分析了涂层刀片切削韧性下降的原因;推导了涂层刀片表面残余应力σ_R的计算公式;提出了基体材料必须具备较高的断裂韧性K_(1c),进而寻求提高涂层刀片切削韧性的途径;并用断裂力学理论定量试算了最佳涂层厚度。     

高温合金表面渗层的制备及性能测试

高温合金的用途越来越广,可以作为制作热端部件的重要材料,不仅具有超强的力学性能,而且也有良好的抗高温氧化性能,为使这两种性能在同一种合金中同时达到最佳,通过在高温合金表面制备涂层,解决合金的高温力学性能和抗高温氧化性能之间的矛盾,并发现渗剂中Co元素能与合金基体中的Cr等元素形成连续固溶体,增加了合金的抗氧化性能。     

刀具材料的发展及在机械加工中的应用

随着制造业的发展，刀具材料的发展经历了：高碳钢→高速钢→一般硬质合金材料到现在的陶瓷材料、PCBN材料、新型硬质合金及涂层硬质合金。由于新型刀具材料的应用，从而使制造加工业得到了迅速的发展。随着科学技术的进步、加工效率的提高和数控机床的发展，对刀具材料的性能也提出了     

大模数整体滚刀材料性能与应用

针对普通钢大模数滚刀在使用中存在耐用度差的问题，在众多钢材料中，选择了M42钢作加工大模数整体滚刀的刀具材料和表面涂层材料，对其性能作了介绍，并对三种规格的M42钢大模数整体滚刀进行了应用对比试验，结论：M42整体大滚刀使用性能和生产效率优于普通钢滚刀。     

CVD金刚石涂层附着性能研究

采用微波等离子体CVD（MPCVD）法在YG6硬质合金基体表面沉积金刚石涂层，在金刚石的形核和生长阶段分别采用不同的沉积条件，研究了分步沉积工艺对金刚石涂层形核，质量及其附着性能的影响，结果表明：采用分步优化的沉积工艺，可明显改善金刚石涂层与刀具基体之间的附着性能，这主要是由于基体表面形核密度的提高，增大了涂层与基体之间的实际接触面积。     

AlCrN涂层硬质合金切削高温合金耐用度对比实验

采用新型涂层AlCrN硬质合金,并同时采用无涂层YW1和TiAlN涂层硬质合金作为对比实验的刀具材料,对变形镍基高温合金GH4169进行车削刀具磨损的系列实验研究.借助光学显微镜、电子扫描显微镜与能谱探针等工具,建立刀具寿命T-v公式,以刀具耐用度为评价指标,对刀具的磨损形态、磨损机理以及此类新型涂层(AlCrN)刀具对应于镍基高温合金的切削性能进行了分析.研究表明,干切削镍基高温合金,AlCrN涂层硬质合金的性能优于当前主流应用的刀具涂层(TiAlN)刀具.其失效形式主要表现为:后刀面磨损和主切削刃微崩刃.前刀面的磨损程度相对较低.其磨损机理为:高温高应力条件下的扩散、氧化磨损与黏接的综合作用.     

纯铁车削刀具磨损对表面完整性的影响

在微量润滑方式下采用非涂层刀具进行纯铁材料车削刀具磨损试验,并分别采用新刀具、后刀面平均磨损量为0.12和0.21 mm的已磨损刀具切削纯铁材料,研究刀具磨损对纯铁零件表面完整性的影响规律.结果表明:切削速度对纯铁精加工刀具寿命影响较大,其磨损形式以刀具后刀面刀尖磨损和沟槽磨损为主;高速时表面粗糙度随刀具磨损而快速增加,低速时则先增加后趋于平稳;切削速度为100、300 m/min时,工件表面切向和轴向残余应力随刀具磨损呈先减小后增大的变化趋势,显微硬度则呈先增大后减小的趋势;工件表层晶粒扭曲、拉伸状塑性变形程度增加,表面呈现严重的撕裂和塑性流动等缺陷.