硬質合(hé)金刀(dāo)具類金剛石(shí)塗層的摩擦磨損(sǔn)性能
來源:技術支持 | 發布日期:2024-01-19

   以等離子體(tǐ)化學氣相沉積技術在硬質合(hé)金刀具表麵製備了類金剛石(DLC)塗(tú)層。研究了 DLC塗層刀具和無塗(tú)層刀具的硬度,不同載荷、不同轉速下兩種刀具的(de)摩擦(cā)磨損性(xìng)能,以及在水潤滑和油潤滑條件下DLC塗層刀具的滑動摩擦行為。結果(guǒ)表(biǎo)明,DLC塗層刀(dāo)具的平均硬度為2099.9HV,比無塗層刀具提高了48.3%; DLC 塗層刀具的摩擦因數明顯低於無塗層刀具,其磨損率隨著載荷的增加而增大,隨轉速的增大而減(jiǎn)小(xiǎo);油潤滑比水(shuǐ)潤滑能更有效減(jiǎn)緩摩(mó)擦作用。

DLC膜是一類硬度、光學、電學、化學和摩擦學等特性類似於金剛(gāng)石的非晶碳膜,有諸多類似於金剛石的優良(liáng)特性(xìng),如熱導率高,熱膨(péng)脹係數小,化(huà)學穩定性好,硬(yìng)度和彈性模量高,耐磨性好及摩擦因(yīn)數低等但其(qí)製備方法較金剛石的簡單,可采用離子束沉積(jī)法、射頻濺射(shè)法、磁控(kòng)濺射法、高強度直流(liú)電弧法和等離子體化學氣相(xiàng)沉積(jī)法等!其中,等(děng)離子(zǐ)體化學氣相沉積技術是利用(yòng)低溫(wēn)等離子體作為能量源,樣品置於低氣壓下放電的(de)陰極上,利用輝光放電使樣品升溫到預定(dìng)的溫度(dù),然後通入適量的反應氣體(tǐ),氣體經一係列化學反應和等離子體反應後在(zài)樣品表(biǎo)麵形成固態薄膜。利用此法在單品矽表麵(miàn)沉積了類金剛石薄膜,並發現所沉積的(de)類金剛石膜顯示出良好的減摩(mó)抗磨性能,摩擦係數較(jiào)低,目前耐磨壽命較長,類金剛石膜沉積於刀具後,對刀具的摩擦學性能研究的報道不多。

dlc塗層

DLC刀具和(hé)無塗層刀具與(yǔ)45#鋼摩擦時平均摩擦因數隨載荷的變化曲線(轉速為100min)。無塗層刀具的摩擦因數明顯高於塗層(céng)刀具(jù)的摩擦因數;在相同轉速情況下,隨著載荷的增大,摩擦因數呈先上升後下降、然後(hòu)趨於穩(wěn)定的趨勢;在載荷為80N時,兩(liǎng)種刀具(jù)的摩擦因數達到最大值。

摩擦(cā)因數的這種變化與載(zǎi)荷所致的接觸應力有關。在摩擦磨(mó)損過程中,必然有(yǒu)一(yī)個由(yóu)點接觸逐漸向微小麵接觸轉變的過程。載(zǎi)荷在這(zhè)一轉變過程起很重要的(de)作用。隨著載荷的逐漸增(zēng)加(jiā),微凸體的變形將逐漸(jiàn)由彈性向彈塑性,並最終(zhōng)向完全塑性轉化。由此可見,載荷的增大加速了接觸點向微小麵的轉變。為DLC塗層刀具和無塗層刀具與45#鋼摩擦時磨損率隨載荷的變化曲(qǔ)線.

【責任編輯】小編(biān)

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