TiN涂层高速钢刀具耐热性的研究

研究了切削过程中TiN涂层高速钢刀具的切削温度场分布特征及其生热、导热特征。通过试验证明了TiN薄膜的热学特征与其晶体结构类型有关 ,用不同工艺方法得到的TiN涂层高速钢刀具的耐热性、耐磨性亦存在明显差别 ,为TiN涂层刀具沉积工艺参数的优化、刀具几何参数及切削用量的合理选择提供了理论依据。     

TiN涂层滚刀切削大模数中硬齿面斜齿轮

一、概述大功率高压注水泵的大斜齿轮(图1)的模数m_n=10mm、齿数z=74、螺旋角β=23°、齿宽87mm,技术等级8-GJ,旋向左右各一件,材料为42CrMo,齿圈硬度为HRC40～45,属于硬齿面≥HB350。该齿轮用普通高速钢滚刀难以加工,用磨齿工艺或硬质合金刀具切削的技术难度大,成本很高。目前国内外的试验和实践已证明,TiN涂层刀具比未涂层刀具的耐用度和加工效率有明显的提高。我们用TiN涂层高速钢滚刀对该斜齿轮进行切削加工,取得了满意的效果,证明了涂层高速钢滚刀能解决齿轮中硬齿面的切削加工,为大模数、大直径硬齿面齿轮的加工开辟了新的工艺途径。     

复合涂层在高速钢钻头上的应用

高速钢刀具韧性好,不易折断和崩刃,对高速钢刀具进行PVD涂层可大幅提高其切削寿命。采用TiN、AlCrN、TiN+AlCrN三种PVD涂层高速钢钻头在相同钻削条件下进行对比分析,研究表明,相对于单一涂层,TiN+AlCrN复合涂层钻头的寿命更高,在部分工况下可以代替硬质合金钻头。     

刀具涂层技术的应用

自20世纪60年代末化学气相沉积(CVD)涂层硬质合金刀片问世以来,涂层技术被广泛应用于硬质合金可转位刀具的表面处理。而20世纪80年代初,TiN物理气相沉积(PVD)涂层高速钢刀具的出现,又使高速钢刀具的性能发生了革命性的变革。由于涂层技术可有效提高切削刀具的使用寿命,     

使用TiN涂层钻头钻削不锈钢体的研究

研究了用TiN涂层钻头对不锈钢体(SUS304)进行加工,并将试验结果与含钴高速钢钻头(JIS SKH56、AISIM36)以及普通高速钢钻头(JJS SKH51、AISIM7)进行了比较。结果表明,TiN涂层刀具与非涂层刀具之间的性能完全不同,TiN涂层刀具在各个方面比非涂层刀具都具有极大的优越性。     

涂层钻头加工不锈钢磨损机理研究

研究了TiN、TiAlN、TiCN三种高速钢涂层专用麻花钻头钻削加工1Cr18NigTi奥氏体不锈钢时的刀具寿命以及刀具表面涂层的磨损特性。通过研究刀具寿命以及对刀具前刀面涂层磨损形态和元素成分的变化规律，揭示了三种涂层钻头的磨损机理。结果表明：在中低速、湿切削的情况下，TiCN涂层要优于TiAlN涂层，明显优于TiN涂层；TiCN涂层高速钢专用钻头较TiAlN、TiN涂层高速钢专用钻头更加适合不锈钢的钻削加工。研究结果对提高不锈钢钻削加工效率与加工质量具有重要意义。     

坚韧的TiCN刀具涂层

新一代的耐磨涂层TiCN是由多重涂层结合而成,总厚度为0.002mm,其硬度明显高于TiN涂层。而且TiCN涂层可以最大限度地防止磨料磨损并具有出色的热化学稳定性和卓越的润滑性。 Niagara Cutter公司根据四种不同类型(直径均为15.9mm)无涂层高速钢、TiN涂层高速钢、TiCN涂层高速钢和整体硬质合金的四槽端铣刀所进行的切削试验表明,这四种刀具材料铣刀所达到的切削速度分别为425、900、1200和1500r/min。试验工件材料为4140钢,零件硬度为HB275。还有一厂家将TiCN涂层刀具与高速钢刀的切削     

氮化钛涂层高速钢铣刀

<正> 图1所示的套式立铣刀是氮化钛涂层的高速钢铣刀。这种正前角高速钢铣刀的切削性能可与硬质合金刀具相比,故该种刀具也可在传动功率小的机床上使用,其每齿进给量为0.1至0.25毫米(图2)。由于切削刃几何参数合理,放可获得高的生产效率。这种整体高速钢铣刀可进行多次重磨。铣刀     

不同涂层刀具铣削退火H13钢加工性能研究

为了研究退火后的H13钢的切削加工性能,采用多种Ti化合物涂层刀具进行铣削退火H13钢试验,分析了不用的涂层材料刀具与切削力、切屑形态以及刀具磨损状况之间的关系。研究得出:TiAlN涂层刀具受到三个方向的力比TiN涂层刀具以及TiC涂层刀具受到的力小;TiAlN涂层刀具切削后后刀面磨损较小,TiN涂层刀具次之,TiC涂层刀具后刀面损伤面积最大;TiAlN涂层刀具切削产生的切屑大多呈现细长卷曲的形状,且切屑长度适中,切削性能最佳。     

TiCN涂层硬质合金刀具铣削性能研究

采用Kistler三向压电铣削测力仪测试了刀具切削45钢过程中的切削力,利用超景深显微镜、扫描电镜和能谱仪观察分析刀具切削后的磨痕宽度、形貌和成分,获得了未涂层刀具HSS、TiN和TiCN涂层刀具的切削时间与磨痕宽度关系图,探讨了刀具的切削失效机理。采用XRD分析了涂层刀具铣削前的相结构,结果表明:TiN与TiCN涂层均表现为fcc-TiN相结构,TiCN具有明显的(111)择优取向,TiN择优取向不明显。切削试验表明:在磨痕宽度达到0.3mm时,TiCN涂层刀具的切削时间比TiN涂层刀具切削时间约长2.5倍,同时整个切削过程中TiCN比TiN具有更低的切削力。这可能是因为TiCN涂层比TiN涂层具有更高的硬度和耐磨性,并且切削过程中TiCN涂层中固溶的C能析出至晶界处,起到润滑作用,降低刀具与工件材料之间的摩擦,减小切削力,延长刀具使用寿命。SEM和EDS分析表明:TiN涂层刀具磨损失效机理为磨料磨损和粘着磨损,而TiCN涂层刀具失效以磨料磨损为主。     

高速钢轧辊的加工特性与切削刀具研究

分析了铸造高速钢轧辊的加工特性,选用PCBN刀具作为高速钢轧辊的切削刀具。研究了PCBN刀具在高速钢轧辊切削加工中的应用,包括刀具牌号、几何形状和切削参数的合理选择,分析了刀具提前失效的原因并提出了解决措施。     

TiN涂层高速钢滚刀的切削性能

<正> 1、緒言最近,用物理涂层法在高速钢刀具上涂上TiN、TiC涂层的技术得到发展,并已用于滚刀,虽在一些工厂中使用,但对其切削性能评价却不一致。在滚削中,每个切削刃及切削刃上各处的切屑形状不同,因此,滚刀磨损状态是极其复杂的。了解TiN涂层高速钢滚刀的特性,正确地加以应用,就能延长刀具寿命,并将在滚削中很快地得到普及。     

氮化钛涂层高速钢刀具应用

氮化钛涂层高速钢刀具是采用物理涂层方法在刀具表面涂一层2～3μm左右的TiN涂层的高速钢刀具.氮化钛(TiN)属于高硬度化合物(Ⅳ-Ⅴ族元素的碳氢化合物)中较理想的涂层材料,具备以下特点:硬度高,可达2000～2400Hv;化学稳定性好,一般在500℃才开始氧化;具有良好的固相润滑性能,与钢件的摩擦系数小;具有良好的可延展性;TiN线膨胀系数与高速钢线膨胀系数差别较小;金黄的色泽使刀具具有更好的外观.     

加C改善TiN涂层

<正> TiCN涂层的硬度(3000HV)比TiN涂层(2300HV)高,几乎能弥合未涂层硬质合金的性能差距。在某些切削场合,费用较低的TiCN涂层高速钢刀具现在可与未涂层硬质合金刀具竞争。铣削:硬质TiCN涂层与韧性高速钢基体相结合,可使铣刀接近至今只有用硬质刀具才能达到的综合性能和表面速度。据称,TiCN涂层立铣刀的金属切除率提高3～2倍,寿命几乎提高5倍。     

VC-MH立铣刀

<正> 这是神户制钢公司为高效率加工不锈钢而开发的新产品。主要特点:①立铣刀基体材料为硬质合金,经过特殊涂层处理(该公司对外统称为miracle涂层),涂层硬度达HV2500～2800(TiN涂层为HV1800～2000),导热性为TiN涂层的4～5倍,抗氧化性也大幅度提高,升温至800℃时才开始氧化,而TiN涂层在600℃时即开始氧化。②螺旋角为50°,切削刃锋利度高,切削轻快,排屑流畅。③抗弯强度为4000N/mm~2,接近高速钢的水平,适宜用于SUS304等较软的不锈钢加工。如在V=30m/min,f=0.04mm/齿,a_p=5mm条件下切削SUS304时,刀具寿命为TiN涂层硬质合金立铣刀的3倍。     

高速钢涂层刀具

高速钢是制造金属切削刀具的主要材料,它的使用面广量大,在我国刀具材料构成中,高速钢占有绝对的比例,约占80％以上。为了充分发挥高速钢的切削性能,提高刀具的耐磨性,可在其表面上镀覆一薄层耐磨的难熔金属化合物(简称涂层刀具)。试验表明。在高速钢车刀、钻头、铰刀、丝锥、立铣刀、拉刀和齿轮滚刀等刀只上涂上一层2～5μm厚的氮化钛(TiN)涂层后,硬度可达HRC80以上,并且表面摩擦系数减小,刀具耐用度可提高2～5倍,甚至10倍。但涂层刀具使用的效果与涂层方法、涂层材料、涂前刀具的处理以及刀具的合理使用等有关,现就上述问题介绍如下: 一、涂层方法目前生产上常用的涂层方法有两种:物理气相沉     

几种专用钻头

<正> 工程师们看到了改进的麻花钻的效益,并在探索中发展了整体硬质合金、焊接硬质合金、耐磨镶片、粉末冶金钢、新高速钢以及最近的氯化钛(TiN)涂层钻头,但要得到较长的刀具寿命和较好的切削效果,这些新材料必     

超硬切削材料CBN

目前,切削加工的工作量约占整个制造业的30～40％。刀具在金属切削过程中起着主导作用。刀具的性能和质量,直接影响切削加工的精度、表面质量和生产效率。金属切削技术的发展,依赖于刀具材料的发展。当前我国刀具材料结构中,高速钢占有绝对优势,约占80％;硬质合金和其它刀具材料总共不到20％;TiN和TiC涂层刀具、陶瓷刀具、金刚石和立方氮化硼等先进刀具材料应用很少。     

涂层高速钢组合拉刀拉削高强度合金钢的试验研究

研制了TiN和TiCN两种涂层高速钢精密组合拉刀。通过这两种涂层拉刀与未涂层拉刀的对比切削试验 ,研究了加工高强度合金钢内孔螺旋键槽时刀片的磨损性能及重磨前刀面对刀具切削性能和加工表面粗糙度的影响 ,并分析了提高涂层刀具寿命的机理     

Sun-cut超级螺旋立铣刀

本刀具(见照片)是加工难铣削材料的专用立铣刀。这种立铣刀是在原来的整体立铣刀的基础上,加以改进,使之设计成60°的螺旋角形状,以减轻切削抗力。因而,可以提高用普通硬质合金立铣刀、高速钢立铣刀难于奏效的工具钢(HRC30以下)、不锈钢、碳钢及耐热钢等难加工材料的铣削效率,并能提高加工精度。特点1.本刀具采用硬度高、韧性好的超细微粒合金BRM20制造,几何形状见附图,螺旋角为60°。应用这种刀具对难加工的不锈钢材料作了实际切削试验,结果其寿命要比高速钢立铣刀提高10倍以上,比原来的硬质合金立铣刀提高2.5倍以上,效率也高1.4～3.7倍。