硬质合金表面技术及涂层基体的研究

自行设计制造了φ60mm钟罩式化学气相沉积炉、等离子体增强化学气相沉积TiN实验装置、TiN涂层磁控反应溅射装置和乙腈挥发装置等,系统地研究了涂层压力等工艺参数对涂层合金性能的影响,制定了较为合理的工艺,试制出性能较为理想的涂层刀片。以YT14刀片为基体,采用CVD法进行TiC、TiN和TiC(N)涂层后的样品在加工高强度钢时,其耐用度相当于YT14刀片的5～6倍。应用中温CVD法涂敷的Ti(CN)涂层合金,其显微硬度值(HV)为18～25GP_2,抗弯强度下降值仅为16％(高温CVD涂层合金的     

涂层高速钢齿轮滚刀后刀面磨损及耐用度的研究

本文通过对比涂层与未涂层高速钢滚刀耐用度的实验,得出以各刃齿的平均磨损宽度,作为评定涂层滚刀耐用度性能的指标,并在此前提下得出涂层滚刀在几种不同切削速度下耐用度提高的倍数。     

硬质合金不重磨刀片氮化钛涂层小结

本文介绍了气相沉积氮化钛的原理,影响涂层质量的一些因素,并通过氮化钛涂层刀片的物理性能检验、切削试验等数据分析,与未涂层刀片进行比较,从而显示出涂层刀片的优越性。文中对氮化钛晶体的构造、性能、晶粒的生长、氮化钛涂层的结构以及对涂层质量的影响也作了简单的概述。     

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。     

涂层硬质合金刀片切削性能的试验研究

为确定涂层硬质合金刀片的切削效果,对国产ＴｉＣ涂层与不涂层的硬质合金可转位式刀片在相同的切削条件下进行切削力、刀具磨损、摩擦系数等试验。试验结果表明ＴｉＣ涂层硬质合金刀片在提高切削性能方面效果是显著的,使切削力与摩擦系数降低１０％～１５％。     

基于CDIO理念的表面工程项目制实验教学研究

针对表面工程实验教学中存在的不足,提出进行基于CDIO理念的项目制教学改革。以Inconel 718镍基高温合金加工用涂层数控刀片的制备及切削性能研究为例,介绍了以金属陶瓷为基体,进行PVD TiAlN和MTCVD Al_2O_3涂层的项目构思,基体材料、涂层工艺、涂层成分与厚度的匹配方案,涂层刀片的制造和组织性能检测,涂层数控刀片的切削服役实验,学习效果评价等环节。提高学生的工程实践能力和创新思维,为工科实验教学改革提供了参考。     

强直电流伸展弧CVD硬质合金金刚石涂层工具

采用自行研制的强电流直流扩展电弧设备对酸浸和渗硼预处理的YG6刀片进行了金刚石薄膜涂层沉积，并对放于不同位置的沉积刀片表面涂层的激光Raman谱和SEM形貌进行了分析、研究。结果表明：渗硼预处理工艺优于酸浸预处理工艺；在渗硼处理的GY6刀片上，沉积的金刚石薄膜涂层具有大面积、均匀性好和质量高的特点。     

基体的梯度结构对涂层硬质合金性能的影响

通过控制烧结气氛制备了均质和梯度结构的硬质合金基体，并用化学气相沉积制成涂层硬质合金及切削刀片。采用光学显微镜和扫描电镜观察，通过显微硬度抗弯测试和切削试验对均质基体和梯度基体的涂层硬质合金的组织特征与性能进行对比研究。研究结果表明，梯度结构的硬质合金基体可以提高涂层硬质合金的抗弯强度；相对于均质基体的涂层硬质合金刀片，梯度基体的涂层硬质合金刀片在保持耐磨性能的同时能显著提高抗冲击性能。基体涂层合金的组织结构及断口特征显示，梯度基体表层韧性区可阻碍裂纹的扩展。     

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.     

涂层刀片与未涂层刀片的比较分析

涂层刀片通常比未涂层刀片耐用并具有更好的工作性能。使用涂层刀片可以获得更大的利润。研究结果表明,即使小批、少量生产都可以从使用涂层刀片中获得好处。     

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.     

涂层硬质合金刀具的切削机理与性能特点

首先论述了涂层硬质合金刀具的基本性能和特点，然后对其切削机理（包括涂层的耐磨屏障机理、涂层的固体润滑机理和涂层与基体的匹配作用机理等）进行了分析．还讨论了涂层硬质合金的某些固有缺陷，并在此基础上探讨了涂层硬质合金刀具对于切削条件的适应性和选择性．     

YT15硬质合金刀片热电特性与磨损关系的研究

硬质合金的热电特性是其材料组织性能的宏观特征之一，不同的热电特性代表了硬质合金组织结构的差异，同时也反映了硬质合金使用性能的差别．本文分析和讨论了硬质合金刀片热电特性与磨损的关系，着重分析了ＹＴ１５硬质合金的热电势对刀片后刀面磨损的影响规律，从而证明了采用测量硬质合金刀片的热电势来预测硬质合金刀片寿命的可行性．     

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。     

涂层硬质合金刀具切削条件的优化

本文首先用正交试验法,探讨工件材料、切削速度、刀具前角等因素对涂层与非涂层硬质合金刀具耐磨性能影响规律的差异,并从切削原理的角度对这些规律进行了分析和讨论,在此基础上,提出了一些使用涂层硬质合金刀具的技术规范;通过一个典型的生产应用实例,说明了涂层硬质合金车刀切削条件优化的方法和技术经济效盆。 本文所采用的正交试验研究的方法和对微机辅助切削速度优化方法的讨论,可供解决同类问题时参考。     

仿形磨削凸轮机构运动学的CAD/CAG

对用仿形磨削方法磨削硬质合金可转位刀片周边的仿形凸轮机构进行了运动学分析,根据凸轮机构的运动学特性开发出一套设计和绘制仿形凸轮的CAD和CAG软件,采用该软件可以省去大量的繁复计算与绘图工作量,缩短设计制造周期,实现设计、绘图自动化。     

超高速切削时的T－v关系与切削力

研究了用ＮＴ５硬质合金端铣刀以３００～７８５ｍ／ｍｉｎ的速度铣削ＥＸ３０钢时刀具耐用度Ｔ和切削速度ｖ，主切削力Ｆ２与切削速度ｖ、进给速度ｖｆ、吃刀量ａｐ之间的关系，给出了刀具磨损曲线、Ｔ－ｖ关系曲线、Ｔ－ｖ关系式以及Ｆ２－ｖ，Ｆ２－ｖｆ，Ｆ２－αｐ关系曲线及关系式，并对这些关系和规律进行了机理的分析与讨论．