材料表面薄膜硬度的测试计算

给出了基于纳米硬度试验的表层薄膜的硬度测算方法。首先研究如何利用有限元计算弥补纳米硬度测量在压痕深度小于百纳米时的精度缺陷，进而探讨薄膜一基体材料系统的硬度随压痕深度变化的规律，最后导出了根据实验曲线预测表层薄膜材料的硬度的公式，并进行了实验验证。     

自润滑刀具的研究现状和发展趋势

针对干切削加工,一方面要开发新型的刀具材料及刀具涂层技术,并使之相结合,提高刀具耐磨损和耐高温性能;另一方面要设计新型的自润滑刀具实现刀具的自润滑,提高刀具减摩润滑性能的同时保证自润滑刀具基体机械性能,并针对不同的加工条件选择合理的刀具几何结构和刀具材料,这是设计开发干切削刀具的有效途径。     

低烧蚀碳/ 碳复合材料切削刀具适应性研究

通过对切削规律进行系统实验和深入分析的基础上,探讨切削低烧蚀碳/碳复合材料过程中的切削温度、刀具耐用度、刀具的磨损等方面的基本规律。结果表明,低烧蚀碳/碳复合材料较普通碳/碳复合材料增加了难熔金属化合物颗粒,该颗粒极大改变了材料的切削特性;切削温度略有上升,但远低于金属材料的切削温度,不会影响刀具寿命;所添加的颗粒硬度极高,对刀具有明显的硬质点划擦磨损,造成刀具耐用度急剧下降;各种刀具磨损以硬质点磨损为主,同时存在不同的磨损和破损形式。     

金刚石薄膜涂层技术

金刚石在所有物质中硬度最高,在固体物质中导热率最高。其化学性能稳定,与其他物质几乎无亲和性。因此,金刚石很适合用作耐磨、滑动的零件以及工具等。但金刚石的使用形状往往受天然颗粒、单晶或聚晶烧结体的限制。因此,近年来在硬质合金或其他基体上合成金刚石薄膜涂层的技术受到高度重视。 金刚石涂层刀具特别适用有色金属、玻璃纤维强化塑料以及陶瓷等特殊材料。如切削AC4C(8％Si—Al)材料,使用金刚石涂层的硬质合金刀具,要比不涂金刚石的硬质合金刀具使用寿命提高12倍。使用金刚石薄膜涂层材料制成的扬声器及话筒的振动     

纳米TiAlN涂层硬质合金刀具高速铣削AerMet100钢刀具寿命研究

采用2种新型纳米TiAlN结构涂层硬质合金刀具对AerMet100钢进行一系列的铣削试验,获得了切削速度和每齿进给量对刀具寿命的影响规律.并通过对比分析获得:在较低速铣削条件下宜采用耐磨性好的超细晶粒硬质合金作为刀具基体材料,而较高速铣削条件下宜采用韧性更好的细晶粒硬质合金作为刀具基体材料.     

电弧-磁控复合沉积TiSiN涂层及其切削性能研究

"硬涂层"是在韧性较好的基体上,如高速钢、硬质合金等涂覆一层或多层高硬度、高耐磨性的薄膜,实现里韧外硬,大大提高了刀具的寿命,扩展了使用范围.但随着切削速度的提高、绿色干切削技术的发展以及难加工材料的广泛应用,刀具所处的切削环境越来越恶劣,如剧烈的摩擦、极高的温度等,诸如TiN、ZrN等二元涂层越来越无法满足市场要求,对刀具涂层材料提出了更高的要求.因此,三元和多元涂层得到广泛研究,并取得了很大成功,如TiAlN、TiZrN、CrAlN等[1-3].     

碳纤维增强复合材料铣削加工表层损伤演化研究

通过引入工件倾角的定义,采用PCD立铣刀对CFRP层压板材料进行切边试验,并对加工过程中的铣削力进行测量,对加工表层不同缺陷形式进行观察分类。研究了不同表层纤维方向、工件倾角和刀具进给量对CFRP表层的缺陷形式和演化规律。结果表明:CFRP层压板铣削表层缺陷主要可以分为崩边、毛刺、撕裂和分层缺陷,其中表层撕裂缺陷是最主要的缺陷形式;刀具进给量是影响表层缺陷,尤其是撕裂缺陷形成和发展的最主要的因素;垂直于铺层平面的切削分力直接影响表层缺陷演变与转化。     

后刀面织构化硬质合金刀具干切削氧化铝陶瓷生坯磨损机理研究

针对冷等静压氧化铝陶瓷生坯干切削中出现的刀具磨粒磨损严重等问题,利用激光加工技术制备后刀面织构化硬质合金刀具,对氧化铝陶瓷生坯干切削加工,研究后刀面织构化刀具磨损机理。结果表明在干切削氧化铝陶瓷生坯过程中,刀具前刀面仅有轻微磨损,后刀面有较为严重的磨粒磨损。相比硬质合金刀具,后刀面织构化刀具能有效降低刀具磨损,且织构沟槽平行于主切削刃的后刀面织构化刀具(AT-1)能有效提高刀具耐磨性。研究发现后刀面微织构在干切削过程中存在"衍生切削"现象,"衍生切削"能切除刀-工接触表面中的硬质点,避免硬质点加剧刀具磨损;微织构还有储存氧化铝粉末切屑的作用,这进一步减少硬质点对刀具后刀面的影响,延长刀具寿命。     

氮化钼基硬质涂层研究进展

利用直流反应磁控溅射技术,使用Mo与C、Si、Al、W的复合靶,在不锈钢和硅(100)衬底上分别制备了MoCN、MoSiN、MoAlN、MoWN涂层.利用XRD、XPS、SEM、HRTEM方法分析了薄膜的微观结构,利用纳米压痕技术和热重分析法测试了薄膜的硬度和抗氧化性能.研究结果表明,通过纳米复合化和固溶强化,可以大幅度提高MoN基硬质薄膜的硬度和抗氧化温度,说明MoN基硬质涂层具有较好的综合性能,可望在航空工业中得到广泛应用.     

高效刀具应对现代航空材料的挑战

随着当今顶端高科技材料急速的推出并最先应用于航空产品的制造,特别是各种难加工材料和复合材料在该领域的应用,对金属切削刀具的基体、涂层及槽型的锋利和强度提出了更高的要求,也就是说,刀具的基体要求超微晶粒,涂层要求超复合层,切削槽型要求既强壮又锋利,这对金属切削刀具供应商来说是一个挑战.