金刚石涂层刀具切削性能的研究

金刚石涂层是一种新型材料,相对于硬质合金具有更高的切削性能。文中通过实验,将金刚石涂层和硬质合金的刀具寿命进行了比较,结果表明,该涂层刀具具有高硬度、低摩擦系数、高耐磨和高导热性等的优异性能,与未涂层刀具相比,大幅提高了刀具的耐用度。     

金刚石膜涂层硬质合金工具研究进展（下）

金刚石膜涂层硬质合金工具切削性能。图7所示为我们采用渗硼预处理平HCEDCA技术沉积的金刚石膜涂层YG6硬质合金铣刀在切削A1-12％Si合金时与未涂层硬质台金刀片切削寿命(fw=0.25mm)的对比，可见金刚石膜涂层工具的切削寿命提高在20倍以上。在实际切削叫金刚石膜涂层刀具采用于切削，而未涂层刀具由于切削瘤浦刀太严重，因此在切削时采用了润滑剂。     

微波等离子体刻蚀脱碳预处理对金刚石涂层刀具附着力和切削性能的影响

用EACVD法在硬质合金(YG6)刀具上沉积金刚石涂层;用氢微波等离子体刻蚀的方法对基底进行表面预处理,以期提高金刚石涂层的附着力和涂层刀具的切削性能;附着力采用压痕法计算测定,切削性能通过对碳化硅增强铝基复合材料的切削试验测定;用X射线应力仪测试了涂层残余应力,并就不同预处理对性能的影响进行了分析和讨论.     

微波等离子体刻蚀脱碳预处理对金刚石涂层刀具附着力和切削性能 …

用ＥＡＣＶＤ法在硬质合金（ＹＧ６）刀具上沉积金刚石涂层;用氢微波等离子体刻蚀的方法对基底进行表面预处理,以期提高金刚石涂层的附着力和涂层刀具的切削性能;附着力采用压痕法计算测定,切削性能通过对碳化硅增强铝基复合材料的切削试验测定;用Ｘ射线应力仪测试了涂层残余应力,并就不同预处理对性能的影响进行了分析和讨论。     

化学气相沉积金刚石刀具的实际性能

<正> 一、引言八十年代初期,许多研究人员预测,金刚石涂层刀具将获得广泛的应用。但就目前发展而言,实用金刚石涂层刀具仍然还未制造出来。为此,对金刚石涂层刀具的研究在世界各先进工业国家仍不断进行。日本住友电气工业公司特殊材料部采用一种将独立的CVD金刚石片钎焊在刀体上的工艺,开发出了一种新型CVD金刚石涂层刀具。试验中表明,这种CVD金刚石涂层刀具的寿命约为硬质合金刀具的10倍,其切削性能和寿命与PCD刀具十分相似。本文就     

TiAlN涂层与TiCN涂层硬质合金刀具性能对比

利用TiAlN涂层与TiCN涂层硬质合金刀具对模具钢进行切削,探讨其切削性能.通过多次试验,将TiAlN涂层与TiCN涂层硬质合金刀具的使用寿命作了比较.研究结果表明,TiAlN涂层刀具在提高工件切削性能方面效果是显著的,并大幅提高了刀具的耐用度.     

用金刚石涂层刀具加工汽车和航空航天零件

Crystallume公司提供的化学气相沉积的金刚石涂层硬质合金刀片具有使用寿命长的优点,且切削性能也得到了改善.这种新型刀具取代硬质合金或多晶金刚石刀片(PCD),可用于加工各种有色金属和非金属材料.这种刀具制作上的问题主要是解决金刚石薄膜与标准的C2硬质台金刀片的粘结问题.这一问题,在近六、七年内,曾困扰了许多公司的研究者.Cystallume公司组织的研究组,花了14个月,解决了这一问题.金刚石涂层硬质合金刀具(Diamond-coafed ear-     

人造金刚石刀具加工有色金属的研究

对人造金刚石刀具加工有色金属的切削性能进行了试验研究。结果表明，目前国产PCD金刚石刀具在加工铝硅合金时的切削性能与国外同类刀具相差不大，符合使用要求；并且得出了CVD金刚石刀具在加工某些有色金属时的切削性能优于硬质合金刀具的结论。     

TiAIN涂层与TiCN涂层硬质合金刀具性能对比

利用TiAIN涂层与TiCN涂层硬质合金刀具对模具钢进行切削，探讨其切削性能。通过多次试验，将TiAIN涂层与TiCN涂层硬质合金刀具的使用寿命作了比较。研究结果表明，TiAIN涂层刀具在提高工件切削性能方面效果是显著的，并大幅提高了刀具的耐用度。     

复杂曲面金刚石涂层刀具的制备与试验研究

以氢气和丙酮为原料,采用电子增强化学气相沉积(EACVD)法,利用改进了的化学气相沉积(CVD)装置在复杂曲面硬质合金(WCCo)钻头表面涂覆一层金刚石涂层.研究了适用于复杂曲面金刚石涂层刀具衬底预处理新方法和CVD涂层新工艺,并对碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行了试验研究,研究结果表明,所制备的复杂曲面金刚石涂层刀具的耐用度和切削性能得到了显著提高.     

改善CVD金刚石薄膜涂层刀具性能的工艺研究

用热丝CVD法,以丙酮和氢气为碳源,在WC-Co硬质合金衬底上沉积金刚石薄膜,在分析了工艺条件(衬底温度、碳源浓度、反应压力)对金刚石薄膜性能的影响的基础上,提出了分步沉积法改善金刚石薄膜涂层刀具性能的新工艺.结果表明,合理控制工艺条件的新工艺对涂层薄膜质量、形貌和粗糙度、薄膜与衬底间的附着力、刀具的耐用度及切削性能有显著影响,对获取实用化的在硬质合金刀具基体上沉积高附着强度、低粗糙度金刚石薄膜的新技术具有重要的意义.     

Cr/x/DLC复合涂层刀具切削铝硅合金切削性能研究

类金刚石(Diamond-Like Carbon,DLC)涂层刀具结合了基体强度高、韧性好以及涂层硬度高、耐磨性高的优点,可以有效降低刀-屑间摩擦,提高刀具切削寿命和加工效率。采用直流磁控溅射和等离子体辅助化学气相沉积(Plasma-Assisted Chemical Vapor Deposition,PACVD)法分别在硬质合金刀具基体上制备了单一DLC涂层、Cr/W-DLC/DLC复合涂层和Cr/CrN/DLC复合涂层。对比研究了具有不同Cr/x/DLC过渡层的DLC复合涂层硬质合金刀具加工过共晶结构铝硅合金AC9B的切削性能。研究结果表明:切削铝硅合金时,相对于无涂层硬质合金刀具,DLC涂层硬质合金刀具可以明显降低切削力和切削温度,并且具有更长的刀具切削寿命;Cr/W-DLC/DLC复合涂层硬质合金刀具的切削力最小,切削寿命最长。经显微分析,发现DLC涂层硬质合金刀具切削铝硅合金时的磨损机理主要是黏结磨损和硬质点磨损。     

沉积压力对金刚石涂层组织结构及铣削性能的影响

研究不同沉积压力对化学气相沉积CVD金刚石涂层的组织结构及切削性能的影响。采用热丝化学气相沉积(HFCVD)方法,在不同的沉积压力下于WC-Co基硬质合金基体表面制备金刚石涂层。通过X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析涂层的微观组织结构,利用拉曼光谱(Raman Spectroscopy)分析金刚石涂层的成膜质量。研究结果表明,在金刚石涂层沉积压力为5～15mbar时,提高涂层沉积压力可以有效提高金刚石涂层表面晶粒尺寸、金刚石峰强度比及纯度,同时提高涂层〈111〉晶面取向择优。在铣削3D玻璃石墨模具时,沉积压力为15mbar时,制备的金刚石涂层刀具切削性能最优。     

高性能复杂形状金刚石薄膜涂层刀具的制备和切削性能研究

通过偏压辅助增强热丝化学气相沉积法,采用螺旋形热丝排布方式以及优化的预处理方法和沉积工艺,在硬质合金印刷电路板铣刀的表面沉积了均匀的金刚石薄膜,采用扫描电镜和拉曼光谱研究了金刚石薄膜的表面特征.随后,通过铣削试验研究了金刚石涂层刀具的附着强度和切削性能.试验结果表明,复杂形状金刚石薄膜涂层铣刀既具有附着力强、耐磨性好的特点,同时又具备优异的切削性能,并且其制备无需后续抛光处理就能得到平整光滑的表面,这对于推动金刚石薄膜在复杂形状刀具上的产业化应用具有重要意义.     

CVD金刚石涂层刀具铣削高体分SiCp/Al复合材料特性研究

以65%高体分SiC颗粒增强铝基(SiCp/Al)复合材料为试件材料,采用热丝化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)法制备的硬质合金常规(μm级)金刚石薄膜涂层立式键槽铣刀进行铣削试验,研究铣削力的变化规律、工件表面的微观形貌,以及刀具的磨损和刀具寿命,并与未涂层硬质合金铣刀进行对比,分析了该材料的铣削机理,评价了金刚石薄膜涂层铣刀的涂层效果。结果表明:在相同的切削用量条件下,金刚石涂层刀具比未涂层硬质合金刀具的各向铣削力降低20%~60%;加工初期,未涂层硬质合金刀具所获得的工件表面质量较好,但在加工中后期,未涂层硬质合金刀具所获得的工件表面质量迅速恶化,而金刚石涂层刀具所加工工件的表面质量较为稳定,刀具寿命比未涂层硬质合金刀具提高了3~5倍,因此,常规金刚石薄膜涂层刀具较适合应用于高体分SiCp/Al复合材料的粗加工或半精加工。     

高速铣削加工6061铝合金高速列车车体刀具涂层的优化

高速铣削过程中,刀具材料对刀具的切削性能有着非常重要的影响。通过对结构参数经过优化的三种不同材料立铣刀(未涂层硬质合金立铣刀、微米金刚石涂层立铣刀、氮铝钛(Ti Al N)涂层立铣刀)加工车体铝合金型材(具有典型的薄壁及斜筋结构)的切削性能对比,从而确定优选的车体铝合金型材高速铣削立铣刀的材料类型。试验结果显示,氮铝钛(Ti Al N)涂层立铣刀加工过程中的切削力较小,为优选的涂层材料。     

晶粒细化对金刚石涂层刀具切削性能的影响

金刚石涂层具有高硬度、低摩擦系数、高耐磨性和高导热性能。本文着重介绍了金刚石涂层刀具的发展动向及现状,并通过金刚石涂层刀具的切削试验表明了金刚石涂层刀具的使用寿命明显高于未涂层的硬质合金刀具,采用金刚石涂层刀具进行切削可以获得更高的表面加工质量和生产率。     

复合化学气相沉积法制备厚膜α-Al_2O_3涂层硬质合金刀具

研究了厚膜α-Al2O3涂层硬质合金刀具的涂层设计方法,探索了采用中、高温连续复合化学气相沉积技术(MHT-CVD)生产厚膜α-Al2O3涂层硬质合金刀具的工艺,表征了复合涂层的微观结构,并对厚膜α-Al2O3涂层硬质合金刀具的性能进行了测试。研究表明,通过MHT-CVD工艺生产的厚膜α-Al2O3涂层硬质合金刀具具有比普通TiN涂层硬质合金刀具更佳的切削性能。     

高性能CVD金刚石薄膜涂层刀具的制备和试验研究

采用电子增强热丝EACVD法,以WC-Co硬质合金刀具为衬底制备金刚石涂层刀具,研究了提高涂层附着力的衬底预处理新方法,探讨了抑制Co催石墨化作用的有效措施,提出了改善金刚石薄膜表面粗糙度CVD后处理新工艺。研究结果表明,采用了Ar-H2微波等离子体刻蚀脱碳预处理方法对于提高金刚石薄膜涂层的附着力有明显效果,添加适量粘结促进剂,可有效地抑制CVD沉积过程中钴向表层扩散引起的催石墨化作用。采用分步沉积新工艺是减小金刚石薄膜表面粗糙度的有效方法。所制备的高附着力和低粗糙度的金刚石薄膜涂层刀具切削性能明显改善,对实现高效高精度切削加工具有十分重要的意义。     

单涂层与复合涂层硬质合金刀具性能对比

随着涂层技术的进步，硬质合金刀具涂层种类也在不断地增加，从单一的化合物涂层朝着多元复杂化合物涂层发展。通过多次实验，将单涂层与复合涂层硬质合金的刀具寿命作了比较。研究结果表明，复合涂层刀具在提高切削性能方面效果是显著的。