Si_3N_4-Ni系结合剂聚晶立方氮化硼(PcBN)性能及刀具应用研究

本文研究了Si3N4-Ni系结合剂掺杂合成的PcBN的维氏硬度、抗弯强度、磨耗比、抗冲击韧性、车削性能与结合剂以及各掺杂物相对含量等的关系。采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等仪器设备对PcBN试样进行了微观组织结构和物相分析。分析表明,添加镍粉可有效提高PcBN的硬度和耐磨性,PcBN的烧结情况良好;结合剂对cBN高温润湿情况良好;有新的物相生成。氮化硅的存在添加镀镍氮化硅晶须使PcBN的抗冲击韧性和抗弯强度得到提高;被加工工件的表面粗糙度达到了0.8μm。

表面活性剂对Ni-Si_3N_4复合镀层的影响

通过分析3种典型表面活性剂对Si_3N_4微粒在镀液中悬浮性的影响,研究各表面活性剂对NiSi_3N_4复合层中微粒含量、沉积速率和镀层硬度的影响及作用机理。结果表明,阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵可提高复合镀层中Si3N4微粒含量和镀层硬度,有利于NiSi_3N_4的沉积;非离子表面活性剂甲酰胺对NiSi_3N_4镀层的影响不显著。选择适当的阴离子表面活性剂和阳离子活性剂的混和比例,可以获得较好的NiSi_3N_4镀层。

NiSi_3N_4复合电镀工艺与耐磨性研究

研究了镀液Si3N4浓度、阴极电流密度、pH值、温度和搅拌方式等工艺参数对NiSi3N4复合镀层微粒含量和镀层硬度的影响,在盘销摩擦磨损实验机上对镀层进行了磨损实验。通过实验确定了NiSi3N4复合电镀的最佳工艺。结果表明:随着Si3N4共析量的增多复合镀层硬度提高,耐磨性增强;在浸油润滑的条件下,复合镀层的摩擦因数低于纯镍镀层,复合镀层的磨损量小于普通镀镍层。磨痕表面观察表明复合镀层的磨损以磨料磨损为主。