微喷砂预处理对硬质合金上沉积类金刚石薄膜结构和性能的影响

使用45μm白刚玉对YG6硬质合金样品进行微喷砂预处理后,利用阳极层流型气体离子源和非平衡磁控溅射复合技术制备梯度过渡类金刚石薄膜。研究表明:优化的微喷砂预处理工艺能显著提高膜/基结合力,降低膜层的摩擦因数。文中通过对优化微喷砂预处理前后表面接触角成分和硬度的测试,以及制备出膜层的物相和微观结构的分析,进一步探讨了优化微喷砂预处理对类金刚石薄膜性能的影响。

微喷砂预处理对硬质合金上沉积类金刚石薄膜结合力的影响

针对镀前不能使用高能离子轰击清洗的硬质合金工件,采用正交法设计微喷砂工艺,用320目白刚玉对YG6硬质合金样品进行微喷砂预处理后,利用阳极层流型气体离子源和非平衡磁控溅射复合技术制备梯度过渡类金刚石薄膜。结果表明:类金刚石薄膜厚度为2.7μm,平均显微硬度高达2677HV0.025,15,平均摩擦因数低至0.105;未预处理的硬质合金样品的膜/基结合力为30N,而微喷砂预处理后的样品,其膜/基结合力显著提高,最高可达55.7N;微喷砂各个因素对膜/基结合力的影响程度不同,其中喷砂压力是主要影响因素,喷砂距离和喷砂时间影响较小;优化后的微喷砂预处理工艺参数是:喷砂压力:0.10MPa;喷砂距离:75mm;喷砂时间:120s。

基于微喷砂射流技术的硬质合金刀片刃口钝化研究

刀具制造过程中的微观缺陷会降低刀具寿命,影响加工质量,而刃口钝化可有效消除刀具刃口缺陷。本文基于微喷砂技术对硬质合金刀片YT15进行全因素刃口钝化试验,研究了微喷砂工艺参数对刃口半径的影响以及微喷砂处理对刃口质量的影响,分析了微喷砂处理的材料去除机理。研究结果表明:微喷砂处理可有效钝化硬质合金刀片YT15刃口,改善刃口质量。

微喷砂后处理工艺对涂层刀具性能的影响规律

涂层刀具广泛用于切削加工,对涂层刀具进行后处理可进一步提高其切削性能。微喷砂是一种有效提高机械零件性能的手段,可作为涂层刀具后处理工艺。介绍了微喷砂后处理工艺的基本原理、分类和工艺参数,从涂层形貌、力学性能以及刀具磨损三个方面综述微喷砂后处理工艺对涂层刀具性能的影响,对比分析喷砂与喷丸、干式微喷砂与湿式微喷砂对涂层刀具性能的影响。微喷砂能够改善涂层表面粗糙度,提高涂层表层硬度,使涂层表层产生残余压应力,显著提高涂层刀具寿命。

湿式微喷砂处理对切削TC4的涂层刀具表面完整性及切削性能影响

采用涂层刀具高速切削TC4(Ti6-Al4-V)时,其寿命短的问题较为突出。对涂层刀具进行表面后处理可大幅提高涂层刀具的表面完整性,是延长刀具寿命的有效途径。针对高速干切削钛合金的TiAlN涂层刀具,选用湿式微喷砂处理工艺进行表面后处理,分析微喷砂处理对涂层刀具表面微观形貌、表面粗糙度、表面显微硬度、表面残余应力的影响规律,并进行高速干切削试验,深入研究微喷砂处理对涂层刀具寿命及磨损机理的影响。结果表明:合适的微喷砂处理工艺(水料混合湿式微喷砂,喷砂压强为0.1~0.5 MPa,喷砂时间为0~10 s,喷砂颗粒为Al_(2)O_(3)或ZrO_(2)颗粒)可去除涂层初始表面大颗粒、凸起等缺陷,从而改善刀具的表面形貌,但过高的喷砂参数会在涂层刀面引入凹坑、微裂纹等,增大了其表面粗糙度值。喷砂颗粒、喷砂时间主要影响颗粒撞击涂层表面时对TiAlN涂层材料的去除量,改变涂层刀面的形貌、粗糙度与残余应力,喷砂压强主要影响颗粒的冲击力度,改变表面的硬度与残余压应力。与未处理刀具相比,处理后的涂层刀具的表面完整性提升显著,稳定磨损阶段持续时间延长,刀具寿命可提升50%,微喷砂表面处理可广泛应用于各种涂层刀具表面处理。

微喷砂处理对TiN/MT-TiCN/Al2O3/TiOCN多层涂层摩擦磨损性能的影响

目的采用微喷砂的方法对TiN/MT-TiCN/Al2O3/TiOCN多层涂层进行后处理,研究其对涂层摩擦磨损性能的影响。方法采用化学气相沉积(CVD)的方法在硬质合金基体上沉积多层涂层,并进行微喷砂处理。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征涂层的显微组织结构,利用显微维氏硬度计、纳米压痕仪、X射线应力仪以及划痕仪测试涂层的硬度、应力和结合力,采用往复式多功能摩擦磨损试验机(UMT-3T)研究涂层的摩擦磨损性能。结果TiN/MT-TiCN/Al2O3/TiOCN多层涂层经过微喷砂处理后,表层粗糙度改善,显微硬度提高21.4%,顶层TiOCN的纳米压痕硬度由微喷砂前的36.31GPa增大至39.32GPa,摩擦系数降低,磨损体积由微喷砂前的1.95×10^-3mm^3增大至2.26×10^-3mm^3,磨损率由微喷砂前的1.81×10^-6mm^3/(N·m)增大至2.10×10^-6mm^3/(N·m)。微喷砂后处理在提高TiOCN顶层硬度的同时,也减薄了TiOCN顶层的厚度,并使得TiOCN层表面出现明显的裂纹,Al2O3层的抗塑性变形能力变弱,从而使顶层TiOCN被提早磨穿,Al2O3层产生大量磨屑,加剧了磨损,微喷砂后涂层表现出较差的耐磨性。结论微喷砂处理可以有效改善涂层力学性能。但在涂层较薄的情况下,微喷砂处理造成的裂纹和减薄现象会使其整体耐磨损性能下降。

涂层刀具微喷砂表面处理技术的进展

介绍了微喷砂表面处理技术进展及工作原理,分析了微喷砂处理对涂层刀具表面完整性、切削性能的影响。研究发现,微喷砂能够改善涂层刀具表面的粗糙度并提高涂层表面的残余压应力,进而提升刀具的切削性能并延长使用寿命。总结了微喷砂表面处理技术对涂层刀具表面的影响,并且对微喷砂表面处理技术进行了展望。研究结果为涂层刀具的表面处理和绿色智能制造提供了参考。

微喷砂处理对AlTiN涂层刀具表面性能的影响研究

涂层刀具以其自身的优势广泛应用于制造业中,而表面处理能够提高刀具表面性能;其中,微喷砂处理技术能够实现刀具性能的提升。选取Al_(2)O_(3)、ZrO_(2)两种喷料针对AlTiN涂层刀具进行微喷砂试验,探究微喷砂对AlTiN涂层刀具表面形貌、表面粗糙度以及残余压应力的影响;研究表明:喷砂时间过长或喷砂压强过大会冲蚀掉部分AlTiN涂层,影响刀具切削性能,增大表面粗糙度值;而合适的喷砂参数(喷料种类、喷砂时间和喷砂压强)能够减小表面粗糙度值并且增加表面残余压应力。该研究能够为微喷砂的参数设定提供指导性意见,有助于推动涂层刀具表面处理技术的发展。

微喷砂前处理对AlCrN涂层刀具表面完整性的影响

对YG8硬质合金进行微喷砂前处理,然后采用物理气相沉积法制备AlCrN涂层。研究微喷砂前处理工艺参数对涂层表面完整性(表面形貌、表面粗糙度、表面硬度及表面应力)的影响。结果表明,合适的微喷砂参数(P=0.3 MPa,T=30 s)可以减少涂层刀具表面缺陷,降低涂层刀具的表面粗糙度Ra,提高涂层刀具显微硬度和表面残余应力。探究了微喷砂前处理对涂层刀具表面完整性的影响规律,优化了微喷砂工艺参数,有助于推动涂层刀具表面处理技术的发展。

微喷砂时间对陶瓷刀具表面完整性影响研究

针对陶瓷刀具高速切削高温合金时刀具磨损严重的问题,采用微喷砂处理技术对Sialon基陶瓷刀具表面进行处理,研究喷砂时间对Sialon基陶瓷刀具表面完整性(微观形貌、表面粗糙度、维氏硬度、断裂韧度、残余压应力)的影响规律,提升陶瓷刀具表面完整性,从而提高刀具耐磨性。研究表明:在喷砂4 min、喷砂压强0.4 MPa的条件下,陶瓷表面微观缺陷得到改善,断裂韧度提升32%,残余压应力提升12%,可以获得综合水平较高的表面完整性,为陶瓷刀具微喷砂处理参数的选择提供理论性指导,有助于提升陶瓷刀具表面完整性。

表面处理对TiAlSiN涂层刀具表面完整性及切削性能的影响研究

涂层刀具在高速干切削钛合金时容易出现刀具磨损严重、刀具寿命短等问题,对涂层刀具进行表面处理能改善涂层刀具的表面完整性,是提高涂层刀具耐磨性和切削寿命的有效途径。选取TiAlSiN涂层刀具,分别进行深冷处理、微喷砂处理和深冷+微喷砂处理,研究不同处理方法对涂层刀具表面完整性(包括表面形貌、表面粗糙度、显微硬度和表面残余应力等)的影响,并进行钛合金高速干切削试验,分析不同处理方法对涂层刀具切削性能的影响,探究提高涂层刀具耐磨性和切削寿命的方法。结果表明:与单一深冷处理和微喷砂处理相比,深冷+微喷砂处理后涂层刀具表面完整性明显改善,刀具寿命显著提高。深冷+微喷砂处理能减少刀具崩刃、月牙洼磨损和磨粒磨损,有效提高涂层刀具耐磨性。

优化TiN/MT-TiCN/Al_(2)O_(3)/TiN多层涂层摩擦磨损性能的研究

通过研究微喷砂处理和使用TiOCN、ZrCN替代TiN顶层对TiN/MT-TiCN/Al_(2)O_(3)/TiN多层涂层摩擦磨损性能的影响,进一步提高TiN/MT-TiCN/Al_(2)O_(3)/TiN涂层刀具的性能。采用化学气相沉积(CVD)在硬质合金基体上沉积TiN/MT-TiCN/Al_(2)O_(3)/TiN、TiN/MT-TiCN/Al_(2)O_(3)/TiOCN和TiN/MT-TiCN/Al_(2)O_(3)/ZrCN多层涂层,并进行微喷砂处理。采用扫描电子显微镜(SEM)表征涂层的组织结构,采用显微硬度计、划痕测试仪和往复式多功能摩擦磨损实验机(UMT-3)分别对涂层的硬度、结合强度和摩擦磨损性能进行测试。结果表明:微喷砂处理后,TiN/MT-TiCN/Al_(2)O_(3)/TiN多层涂层的顶层TiN被完全去除,摩擦系数增大,且涂层发生剥落、疲劳磨损严重,耐磨性下降。经微喷砂处理的TiN/MT-TiCN/Al_(2)O_(3)/TiOCN涂层硬度最高,磨粒磨损程度最轻,且无明显剥落,耐磨性最好。经微喷砂处理的TiN/MT-TiCN/Al_(2)O_(3)/ZrCN涂层摩擦系数最小,但硬度低,磨粒磨损严重,且涂层存在明显剥落,耐磨性较差。

喷射成形铝硅材料的不含氟镀前处理工艺研究

喷射成形铝硅材料具有良好的热膨胀系数、高热导率及轻质低密度特性,在航空航天领域逐步成为专用电子封装材料。铝硅材料中硅的含量很高,传统电镀前处理工艺中使用含氟的盐或酸,而含氟的盐或酸对人体和环境有较大伤害。镀前处理工艺是决定铝硅材料上镀层结合力好坏的关键。文中提出采用微喷砂方法对铝硅材料基体表面进行处理,替代含氟的镀前处理工艺。通过控制微喷砂的压力和时间、选择一定粒径的玻璃微珠可以得到均匀的表面。比较铝硅材料电镀金后的外观、镀层结合力和低温钎焊性能,最终得出最佳微喷砂工艺参数。

喷砂复合微弧氧化处理纯钛表面后对成骨细胞活性的影响

目的：研究喷砂复合微弧氧化处理纯钛材料后成骨细胞的附着、增殖及活性，从而探讨喷砂复合微弧氧化处理技术在钛种植体表面改性中的应用价值和可能性。方法首先将实验分为3组：A组为纯钛对照组、B组为喷砂酸蚀（SLA）组、C组为喷砂复合微弧氧化组，每组35片；取第4代成骨细胞接种于处理好的3组钛片上，培养到测定的时间点；在细胞对数生长期每组取1块钛片，采用扫描电镜观察成骨细胞在钛片表面生长的情况并拍片记录。用血球计数板记录每组钛片表面在1、2、3、6、7、8 d的细胞数，观察细胞的生长曲线。通过MTT比色法测定不同时间点各组细胞的毒性与存活、增殖情况。用碱性磷酸酶（ALP）ELISA检测试剂盒检测细胞的活性。结果MTT法细胞毒性与存活、增殖的测试中，培养1、2 d中测得的各组成骨细胞差异无统计学意义（P>0.05）；培养3 d后细胞增殖率具有统计学意义（P<0.05），喷砂复合微弧氧化组>SLA组>纯钛对照组。ALP活性检测中，3、6 d两个检测时间点上，各组ALP活性都具有统计学意义（P<0.05），第6天的活性比3d前有明显增高，喷砂复合微弧氧化组>SLA组>纯钛对照组。结论喷砂复合微弧氧化处理方法比传统的表面改性处理方法更具优势。

TiN/MT-TiCN/Al_(2)O_(3)/TiOCN多层涂层的热稳定性能研究

本文采用化学气相沉积技术制备Ti N/MT-Ti CN/Al_(2)O_(3)/Ti OCN多层涂层。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、显微硬度计、划痕仪和往复式摩擦磨损试验机表征该多层涂层不同温度真空退火处理前后的组织结构、硬度、结合强度及摩擦磨损性能,以研究其热稳定性能。结果表明:Ti N/MT-Ti CN/Al_(2)O_(3)/Ti OCN多层涂层在真空退火后拉曼光谱中有C原子峰出现;表面粗糙度增加;退火后涂层的硬度和结合强度下降幅度较为显著,但随着退火温度的升高下降变缓;由于退火后涂层表面粗糙度增加、硬度和结合强度降低,导致涂层的磨粒磨损、氧化磨损、粘着磨损以及疲劳磨损加剧,900℃退火后多层涂层的磨损率是未退火涂层的1.14倍,耐磨性降低。与经过微喷砂处理的Ti N/MT-Ti CN/Al_(2)O_(3)/Ti OCN多层涂层相比,未经过微喷砂处理的Ti N/MT-Ti CN/Al_(2)O_(3)/Ti OCN多层涂层耐磨性更优,具有良好的热稳定性能。