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最火材料氮化碳切削性能的研究电动滚筒眉山高压电容气流筛吊机Frc

发布时间:2024-01-09 09:40:58 阅读: 来源:软糖厂家

**材料氮化碳切削性能的研究

最早的超硬**材料只有金刚石和立方氮化硼(PCBN)两种。人类从使用天然金刚石开始,後来研制成功人造金刚石和立方氮化硼,这两种材料虽然已得到广泛应用,但因其价格很高,成型和加工都颇为困难,加上金刚石**不能加工黑色金属,应用推广受到限制。

新型**材料CNx

近年来出现了一种新型**材料氮化碳。美国物理学家n和hen用分子工程理论,设计出新型超硬无机化合物CNx。根据体弹模量的计算,这种化合物可以达到接近甚至超过氮化硼和金刚石的硬度。

利用de反应磁控溅射工艺,国内外的物理和材料科技人员能在不同的基体材料上沉积出CNx超硬薄膜。这种薄膜具有高硬度、高耐磨、低摩擦和强导热等性质汉阳科技,而且不与黑色金属产生化学反应。

x薄膜的机械性能

国内物理学家在高速钢**和硬质合金**上沉积CNx薄膜,其表面显微硬度经测量为4000 7200HV。可见其硬度已达到立方氮化硼的硬度,但稍低於人造金刚石的硬度。也有人曾用划痕法测量过CNx薄膜涂层的附着力,验证其达到了JB/T8365标准规定。

x表面涂层**的实验

(1)CNx表面涂层高速钢**的钻削实验

笔者用直径 10.5mm的M2(W6Mo5Cr4V2)高速钢麻花钻,进行CNx表面涂层,涂层厚度3 5 m。用涂层前後的相同钻头在38CrNi3MoVA(经过调质,硬度为36 40HRC)高强度钢上钻孔,孔深为12mm。

切削用量:进给量f=0.13mm/r,转速n=600r/min,切削速度v=1应变片式的拉、压力传感器国表里品种繁复9.8m/min;不加切削液。这样的工况下,每钻一个孔约耗时9.6s,**磨损值VB在钻头最大直径处的後刀面上测量。同时,为了进行不同涂层的对比,笔者又用常规的PVD工艺制成的TiN表面涂层的M2高速钢麻花钻,与上述麻花钻一并进行钻孔实验。

如用0.3mm後刀面磨损量为磨钝标准,则CNx涂层钻头可钻48个孔,约为未涂层钻头的8倍、TiN涂层钻头的2倍。可见,CNx涂层对提高耐磨性的效果非常显着。TiN涂层钻头的钻孔数为24个。未涂层M2钻头的钻孔数为6个。

(2)CNx表面涂层硬质合金刀片的车削实验

①笔者用K30硬质合金刀片为基体涂覆CNx薄膜,车削T12A淬硬工具钢(硬度61HRC)。将其与未涂层的K30刀片进行对比,参加对比的还有立方氮化硼(PCBN)车刀。

切削用量:切削深度ap=0.5mm,进给量f=0.1mm/r,切削速度v=60m/min。

**几何参数:前角 o=0 ,後角 o=8 ,主偏角 r=90 ,刃倾角 S=-4 ,刀尖圆孤半径r=0.8mm。

未涂层的K30硬质合金刀片车削淬硬工具钢,仅仅3min时,後刀面磨损量VB即达0.3mm。CNx涂层刀片当VB达0.3mm时,切削时间达15min。

而PCBN车刀切削20min,VB方为0.2mm。预计PCBN车刀的使用寿命可超过30min。

电机

②又用P20硬质合金刀片为基体,涂覆CNx薄膜,车削60Si2Mn高强度钢(调质,硬度40HRC)。与未涂层的P20刀片进行对比。参加对比的还有用CVD工艺制成的TiC表面涂层的硬质合金刀片,称为YBo2。

切削用量:切削深度ap=1mm,进给量f=0.15mm/,切削速度v=150m/min。

**几何参数:前角 o=4 ,後角 o=8 ,主偏角 r=45 ,刃倾角 s=-4 ,刀尖圆孤半径r=0.8mm。

取磨钝标准为VB=0.3mm,未涂层P20刀片的切削时间仅约为10min;YBo2刀片的切削时间约为30min,是P20的3倍。CNx涂层刀片切削30min後,VB仅为0.15mm;估计VB达0.3mm时,切削时间可达40min。

分析与讨论

从以上的实验研究可以看出,CNx涂层**的硬度能达到PCBN的水平并接近於金刚石,切削效果显着,其使用寿命大大高於未涂层的高速钢**和硬质合金**,也高於TiN、TiC涂层**。且CNx与黑色金属之间呈惰性,不起化学作用。同时w,C和N资源丰富,不存在资源匮乏的问题。由此分析,CNx涂层**大有发展前途和应用前景。

但是,值得特别提请注意的是,鉴於CNx涂层**的基础工作尚做得不够,必须认真对待以下各方面:

(1)应实施CNx的机械、物理性能的全面测试工作,如密度、导热系数、强度、弹性模量以及冲击值的测试等等。

(2)高速钢钻头经CNx涂层,取得了显着的切削效果。且巿售的磨制钻头,即可用对有割口或无割口的橡胶制品在规则的速度下停止连续拉伸以涂层,不需另行精化。其它高速钢**,如车刀、铣刀滚珠轴承、丝锥、齿轮滚刀和插齿刀等待逐一涂覆CNx,进行实验,以充分考察其切削效果。

(3)除了车刀以外,还应在其它硬质合金**(如排除电阻短路的可能性铣刀,特别是整体硬质合金钻头和立铣刀等)上涂覆CNx,进行切削实验。

(4)作为基体,有待研究各种硬质合金与CNx涂层之间的结合力,从而优选出最好的硬质合金基体材料。同时,还应研究CNx涂层硬质合金**的涂前处理。

(5)当今,各种新的涂层方法和涂层材料品种相继出现,如TiAlN、TiCrN、Al2O3及其多层涂覆也有待与CNx涂层**实施对比,进一步确定CNx涂层的使用价值。

(6)探讨生成CNx厚膜的可能性。

总之,在做好CNx涂层**的基础工作之後进行推广应用,如果贪图急冲版机功近利,则往往只能 受零件刚度的影响欲速则珊瑚首饰不达

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