文档介绍：山东大学
博士学位论文
ZrN涂层刀具的设计开发及其切削性能研究
姓名:刘建华
申请学位级别:博士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:邓建新
20070406
坎愕毒叩纳杓瓶7⒓捌淝邢餍阅苎芯摘要本文利用脉冲偏压辅助沉积电弧离子镀与离子轰击相结合的工艺制备出了以硬质合金为基体的盗型坎愕毒撸⒍云渫坎憬峁埂⑸杓评砺邸⑼坎愎ひ铡力学性能、微观结构、摩擦磨损特性及切削性能进行了系统深入的研究。建立了基于残余热应力的涂层与基体材料的物理相容性分析模型,,研究表明:热膨胀系数、;弹性模量取值范围H范擞隯涂层匹配最佳的基体材料为硬质合金。分析了过渡层对涂层刀具残余热应力的影响,结果表明:添加过渡层能有效降低涂层与基体界面的应力大小和应力梯度:添加过渡层的坎愕毒叩牟杏嘤αΥ笥谔砑觶刹愕耐坎愕毒摺利用脉冲偏压辅助沉积电弧离子镀与离子轰击相结合的工艺研制成功具有高硬度和高膜基结合强度的仓屎辖、痁硬质合金疶/仓屎辖种涂层刀具。试验确定了盗型坎愕毒叩淖佳工艺参数,即:基体负偏压.;靶弧电流值籘谢〉缌髦;氮气流量蛔罴殉粱露℃.对盗型坎愕具的前处理工艺进行了实验研究。结果表明:采用抛光或者喷砂前处理均能改善涂层与基体之间的界面结合。经过抛光前处理的涂层刀具的界面结合形态介于平界面形态与扩散界面之间:经过喷砂处理的涂层刀具的界面结合形态为扩散界面和机械咬合界面交互作用的界面形态。全面系统地研究了、涂层刀具的物理机械性能。.坎愕:时间.·国家自然科学基金和教育部新世纪优秀人才支持计划资助项摘要目Ⅵ
哪。通过对微观结构的观察分析可知用脉冲偏压具的显微硬度最高,,⒂捕冉螪涂层刀具稍低,,涂层刀具的界面结合紧密,涂层与基体之间有扩散层存在。系统研究了坎愕毒卟牧夏Σ聊ニ鹦阅埽教至嗽睾伞⒆K佟⒛Σ辆离及涂层结构对摩擦磨损性能的影响。研究表明:坎愕毒卟牧系哪Σ料数随载荷的增大呈下降趋势,磨损率随载荷的增大呈上升趋势;坎愕毒材料的摩擦系数和磨损率随摩擦速度的增大呈下降趋势。在相同条件下,涂层刀具材料的摩擦系数、,会导致涂层的微剥落,剥落的高硬度细小晶粒在摩擦区阻碍了两者之间的相对运动,因而导致摩擦系数较大,磨损率较大;而高速时参与摩擦的接触面积骤增,提高了磨损面的接触刚度,摩擦形式转变为连续的机械摩擦力,因此摩擦系数相对较小,磨损率降低。坎愕毒卟牧系哪Σ料凳婺Σ辆嗬氲脑黾映氏稚仙魇疲谀Σ辆离笥页鱿滞蝗簧仙治霰砻鳎耸蓖坎愠鱿职洹T诘退偈盳涂层刀具的磨损以剥落磨损为主,磨损率较高。三种涂层试样的耐磨性顺序为:对坎愕毒叩那邢餍阅芙辛耸匝檠芯浚⒂胛尥坎愕腨毒吆涂层刀具进行对比。结果表明:。坎愕毒咔暗睹娴闹饕Dニ鹦问奖硐为粘结磨损和涂层剥落,后刀面的主要磨损形式为磨料磨损,三种磨损形式可能会同时发生,并相互影响。关键词:切削刀具,涂层刀具,琍,.。和山东大学博士学位论文..
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埠导师签名:乏牮卑日期:曼业占型童堡原创性声明瑁后溢关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:日期:校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第滦髀国内外刀具研究现状进入世纪以来,随着制造技术的全球化趋势,制造业的竞争更加激烈,对制造技术必然带来巨大的挑战,