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1、金刚石与磨料磨其二程》金刚石薄膜涂层刀具切刘性能研究广东工业大学魏听张凤林王成勇匡同春,、摘要本文采用不同涂层工艺的金刚石薄膜刀具切削高硅铝合金观测比较刀具的磨损过程磨损与破损形貌及工件加工表,。面粗糙度分析金刚石薄膜刀具切削高硅铝合金的磨损机理和失效原因研究结果。可为涂层工艺的改进提供了理论依据,一
2、,,主题词金刚石薄膜涂层刀具切削性能刀具磨损、前言刚石薄膜涂层刀具的磨损过程、磨损与破损形貌及高,金刚石薄膜是采用化学
3、气相沉积简称硅铝合金工件表面粗糙度分析金刚石薄膜刀具。、,方法制备出来的一种全晶质多晶纯金刚石材料切削高硅铝合金的磨损破损失效机理根据实验研究,,,它具有与天然金刚石完全相同的结构因而具有硬度结果改进金刚石薄膜涂层工艺得到了切削性、、、。高耐磨损导热性好摩擦系数小及与非铁金属亲和能优良的金刚石薄膜涂层刀具金刚石薄。力小等优良物理机械性能金刚石薄膜不含任膜涂层刀具切削性能是评价和改进金刚石薄膜,。何金属或非金属添加剂其多晶结构又使其在各个方涂层工艺的有效方法之一,,向都
4、具有几乎相同的极高硬度没有解理面因此其物实验条件及方法。理机械综合性能兼具单晶金刚石和聚晶金刚石切削实验在一巧型车削中心上进行切削条,。,的优点而在一定程度上又克服了它们的不足此外切削速度,件为而切削深度,金刚石,。薄膜还有制造成本低于聚晶金刚石且可进给速度二耐干切削被切削材料为含硅。制作形状较为复杂的刀具的优点金刚石薄膜,一拼。的浇铸硅铝合金硅相尺寸,涂层刀具不仅使用寿命高而且极小的摩擦系数可减选取和
5、方型硬质合金可转位刀片作为,,,小切削力降低切削加工变形不易产生积屑瘤可获,基体采用直流等离子射流法进行金刚石薄膜涂,得高加工精度和表面加工质量适合于非铁类难加工层,反应气体为甲烷、氢气、氢气的混合气体。涂层过、,、材料的精密加工数控加工等在汽车工业航空航天。程进行脱钻碳等基体表面处理涂层工艺参数如表。,工业中有着广泛的应用前景目前由于金刚石。。所示金刚石薄膜涂层由广州有色金属研究院完成,薄膜涂层技术不够成熟普遍存在着金刚石薄膜与基。一,。。,刀具几何参数为前角后角主、,体结合力低
6、膜厚不均匀等问题金刚石薄膜涂“,‘“,。一。偏角副偏角刃倾角几层刀具切削性能不稳定、可靠性较差,这些制约着金刚采用扫描电镜和工具显微镜检测刀具前后。石薄涂层刀具的产业化、,刀面的磨损形貌及磨损破损程度表面粗糙度仪测量,为此国内外研究者对金刚石薄膜涂层工艺。工件加工表面的表面粗糙度,及金刚石薄膜性能的测定进行了大量研究并取裹金刚石薄膜涂层工艺。得了较为显著的进展但有关金刚石薄膜涂层气压,、、浓度电压刀具磨损机理、失效
7、机理的研究’一‘,石硫瓜面石近年来刚开始缺一一一一一一一一。乏根据金刚石薄膜涂层刀具磨损性能评价、改进。涂层工艺方面的研究实验结果与分析本文采用不同涂层工艺的金刚石薄膜涂层图为不同涂层工艺条件的金刚石薄膜刀,、刀具进行高硅铝合金的切削实验测量比较金具和硬质合金刀具切削高硅铝合金磨损过程曲,、,,切削时间低于而金刚石膜磨穿延长未见后刀面磨损度将有效改善刀具一工件间的
8、摩擦状况刀具寿。,。或剥落随着切削过程的进行工件中硬质点硅颗粒命,、不断在金刚石膜表面划擦金刚石薄膜不断承受交变金刚石薄膜刀具的中后期涂层开裂剥落主的冲击力作用和高的切削温度,由于金刚石与硬质合要是切削力和切削热作用所致。,,金的热膨胀系数相差很大金刚石薄膜与基体之间产一合金材料中由于硅颗粒的存在切削过程生热应力,切削载荷与热应力的冲击作用,使金刚石薄存在不连续性,刀具承
