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涂层硬质合金刀片耐磨性能的研究

一、引言 自从1969年CVD涂层硬质合金刀片进入世界刀具市场以来,以其优异的切削性能和显著的经济效益,赢得了世界各国金属切削行业的日盘重视。近十余年来,在涂层材料、基体材料、涂层厚度、涂层层数及涂层工艺参数等方面的研究与实践,都取得了显著进展。涂层刀具在属金切削加工中得到越来越广泛的应用。随着涂层刀具的不断推广,人们对其切fflJ性能和机理的认识也在逐步深入。 本文对目前中国的几种较有代表性的涂层硬质合金刀片,从研究其耐磨性能的角度,进行了系统的切削试验及理论分析。作者期望,本文将有助于涂层硬质合金刀具的进一步推广应用;拜促进人们对于涂层硬质合金刀具的切削性能和机理得到进一步的认识。 二、刀具磨损试验 参与试验的涂层硬质合金刀片的品种和几何参数如表1所示。试验用被加工材料的机械物理性能如表2所示。试验均在C平6163或C620一3普通车床_巨进行,干切。 一62一表1涂层刀片的材料和几何参数、瑞福葫二万豆三三于 1 IY评1 ...  (本文共11页) 阅读全文>>

江西理工大学
江西理工大学

稀土TiN-TiAlN硬质合金刀片涂层的研究

TiAlN涂层具有优良的耐高温磨损性能而且具有比TiN更高的硬度,作为耐磨涂层具有非常广阔的应用前景。本论文采用多弧离子镀技术在YT15硬质合金转位刀片上制备了TiN/TiAlN涂层,并对Al元素和稀土元素对TiAlN涂层性能的影响进行了探讨。研究结果表明:沉积的Til-xAlxN涂层,除(Ti,Al)N相外,还含有一定量的(Ti2,Al)N相,不同Al含量的(Ti,Al)N都具有沿(111)面的择优取向。Ti1-xAlxN涂层的硬度、结合力和切削性能都随Al含量的增加先升高后降低,这是由于涂层中Al含量的变化引起涂层的晶体结构、择优取向的变化和晶格畸变等因素造成的。在本试验中,当x=0.625时,Ti1-xAlxN涂层的硬度最高,之后硬度下降很快;当x=0.5时,Ti1-xAlxN涂层的结合力最高。添加稀土元素后,由于涂层择优取向和晶体结构的变化,TiN和TiAlN系涂层的硬度和结合力都有不同程度的提高。稀土TiN涂层硬度和结...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

《工具技术》1982年12期
工具技术

涂层硬质合金刀片的切削性能

提高硬质合金刀片工作性能的最有效途径之一,是在其工作表面上沉积细密的耐磨涂层。这种耐磨涂层是由不同的化学化合物(碳化钦、氮化钦、碳氮化钦)组成的。 在苏联,现有两种沉积耐磨涂层的方法获得了工业应用:气相沉积法和热扩散法。它们的基本原理是使刀片的硬质合金同耐磨涂层的材料进行化学反应,耐磨涂层是在一定温度下由反应气氛介质或扩散粉末形成的。 曾用BK型合金刀片纵向车削C耳32一52号灰口铁,及用TTK型合金刀片纵向车削50号碳钢进行过寿命试验。对150标准中更耐磨的合金(如BK 6M)制成的刀片,也同时进行了寿命试验。刀片寿命和切削速度间的关系,是在切屑断面恒定不变的情况下确定的,进给量为0.2毫米/转,切削深度1毫米,切削速度为120~380米/分,机床可无级变速。由图i可以看出,在所有被试验的速度范围内,涂层刀片寿命的提高程度(约提高了3倍)实际上是一样的。 试验表明,涂层硬质合金刀片,不仅优越于无涂层的硬质合金刀片,而且也优越于...  (本文共3页) 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

CVD金刚石涂层水润滑摩擦学性能及工具应用研究

化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition, CVD)金刚石薄膜优异的性能,如极高的硬度、弹性模量、热导率、良好的自润滑性和化学稳定性,使其在工模具领域具有广阔的应用前景。CVD金刚石薄膜在水润滑条件下也具有非常优异的摩擦学性能,主要表现为极低的摩擦系数和磨损率,这使其有望成为新一代与水润滑技术相匹配的表面耐磨减摩涂层材料。进一步地,用水润滑技术替代现今在机械加工领域广泛应用的油基润滑剂,可以达到减少加工环境污染,节约自然资源的目的,实现绿色制造。目前,国内外对于CVD金刚石薄膜的水润滑摩擦学性能研究总体来说仍处于起步阶段,其作为水润滑摩擦学涂层在工模具领域的应用研究也尚未深入展开。本文以沉积在硬质合金基体表面的CVD金刚石薄膜为研究对象,考察了其在水润滑条件下的摩擦学性能以及金刚石涂层刀具和金刚石涂层模具在水润滑条件下的加工性能。具体的研究内容概括为以下几点:1.硬质合金基体表面CVD金刚石薄膜的制备和表...  (本文共110页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东理工大学
华东理工大学

涂层及槽型对硬质合金刀片切削性能影响研究

随着制造技术的发展与进步,三维槽型的硬质合金涂层刀片应用越来越广泛,尤其是其优异的断屑性能、高硬度和高耐磨性等特点,被越来越多地应用于高速切削,干式切削、微量润滑切削等先进制造领域。涂层和槽型是影响刀片切削性能的两个重要因素。涂层具有硬度高、润滑性好、高温性能优异等特点,可有效改善刀具切削性能,延长刀具使用寿命;槽型结构直接影响刀片的断屑性能和切削力大小,同时对控制切削热的产生与传递具有重要意义。本文选用三种不同涂层和槽型结构的车削刀片进行试验,首先使用划痕测试仪和轮廓测量仪对试验刀片的涂层—基体结合力、涂层摩擦系数和刀片槽型轮廓进行测量,然后在相同的切削条件下进行切削力、切削热和磨损试验,并借助扫描电镜和能谱仪对刀片的磨损形貌和磨损微区成分进行检测,研究了不同涂层和槽型结构对刀片切削性能的影响,对刀片磨损机理进行深入分析。研究表明:切削过程中刀片的切削力和切削热因其涂层和槽型结构而异,且刀片的磨损形式和磨损特征也各不相同。本文...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

湘潭大学
湘潭大学

抛光涂层硬质合金刀片加工不锈钢的切削性能试验研究

涂层硬质合金刀具因具有高硬度和高耐磨性等优点而成为应用十分广泛的主流刀具。针对目前涂层硬质合金刀片的基体加工采用磨削工艺,其表面易产生裂纹、变质层、残余应力等缺陷,本文以硬质合金YG8刀片为研究对象,首先对其表面进行化学机械抛光预处理,然后分别用PVD与CVD方法制备涂层硬质合金刀片,并通过车削奥氏体不锈钢的对比试验,探究切削参数对切削力和刀片磨损的影响规律,借助测力仪、超景深显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪等手段对抛光涂层硬质合金刀片的切削性能进行对比分析。具体研究内容如下:1)YG8硬质合金刀片前刀面抛光预处理。采用多工序的工艺流程,分别对刀片进行了粗抛、半精抛和精抛处理,并采用超景深显微镜和原子力显微镜对抛光表面质量进行了观测。2)抛光和磨削涂层硬质合金刀片的制备。分别采用PVD和CVD方法对抛光和磨削的硬质合金刀片基体进行了涂层,为后续的切削试验奠定基础。3)抛光涂层硬质合金刀片切削力试验研究。利用单因素试验法,通过车削奥...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>