本文結(jié)合軟涂層的減摩性能、硬涂層的抗磨性能以及表面微織構(gòu)技術(shù),提出了織構(gòu)化表面軟硬復(fù)合涂層刀具的設(shè)計思路。首先通過激光加工技術(shù)在YT15硬質(zhì)合金刀具基體表面制備出微織構(gòu),然后利用物理氣相沉積技術(shù)在織構(gòu)化表面沉積AlCrN硬涂層,最后應(yīng)用熱噴涂技術(shù)在硬涂層表面制備MoS2/PTFE軟涂層,系統(tǒng)研究了織構(gòu)化表面AlCrN-MoS2/PTFE軟硬復(fù)合涂層刀具微觀形貌、物理機械性能、摩擦學(xué)性能以及切削性能。根據(jù)軟硬復(fù)合涂層刀具的設(shè)計準(zhǔn)則,確定了 AlCrN硬涂層和MoS2/PTFE軟涂層的組合形式,充分發(fā)揮軟硬復(fù)合涂層的減摩和抗磨作用。分析了 AlCrN涂層與不同基體材料的物理匹配性能,確定YT15硬質(zhì)合金為基體材料。采用脈沖激光光纖器在基體表面制備出微織構(gòu)的溝槽深度為5 μm,寬度為30μm,其中,加工參數(shù)為:激光掃描速度為200 mm/s,脈沖頻率為20 KHz,功率為6 W,掃描次數(shù)為1次。制備出了六種試樣,即:硬質(zhì)合金基體試樣(CC);AlCrN硬涂層試樣(CA);MoS2/PTFE軟涂層試樣(CCM);AlCrN-MoS2/PTFE軟硬復(fù)合涂層試樣(CAM);織構(gòu)化表面MoS2/PT...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 本課題研究的目的與意義
    1.2 軟硬復(fù)合涂層的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 表面涂層技術(shù)
        1.2.2 硬涂層研究現(xiàn)狀
        1.2.3 軟涂層研究現(xiàn)狀
        1.2.4 軟硬復(fù)合涂層研究現(xiàn)狀
    1.3 微織構(gòu)刀具的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 微織構(gòu)技術(shù)
        1.3.2 微織構(gòu)刀具的切削性能
    1.4 課題研究主要內(nèi)容
第2章 織構(gòu)化表面AlCrN-MoS₂/PTFE軟硬復(fù)合涂層的制備及物理力學(xué)性能研究
    2.1 軟硬復(fù)合涂層以及基體材料的選擇
        2.1.1 軟硬復(fù)合涂層的設(shè)計及選擇
        2.1.2 基體材料的選擇
    2.2 織構(gòu)化表面AlCrN-MoS₂/PTFE軟硬復(fù)合涂層的制備
        2.2.1 微織構(gòu)的制備
        2.2.2 AlCrN-MoS₂/PTFE軟硬復(fù)合涂層的制備
    2.3 織構(gòu)化表面AlCrN-MoS₂/PTFE軟硬復(fù)合涂層的微觀形貌及物理力學(xué)性能
        2.3.1 涂層的微觀形貌
        2.3.2 表面粗糙度
        2.3.3 表面硬度
        2.3.4 涂層與基體結(jié)合強度
    2.4 本章小結(jié)
第3章 織構(gòu)化表面AlCrN-MoS₂/PTFE軟硬復(fù)合涂層的摩擦磨損性能研究
    3.1 試驗方法
        3.1.1 試樣制備
        3.1.2 試驗方案
    3.2 織構(gòu)化表面AlCrN-MoS₂/PTFE軟硬復(fù)合涂層的摩擦學(xué)性能
        3.2.1 軟硬復(fù)合涂層(無織構(gòu))的摩擦磨損性能
        3.2.2 織構(gòu)化表面對軟硬復(fù)合涂層摩擦磨損性能的影響
        3.2.3 長時間滑動對織構(gòu)化表面軟硬復(fù)合涂層的影響
        3.2.4 討論
    3.3 本章小結(jié)
第4章 織構(gòu)化表面AlCrN-MoS₂/PTFE軟硬復(fù)合涂層刀具的切削性能研究
    4.1 試驗方案
    4.2 織構(gòu)化表面軟硬復(fù)合涂層刀具的切削性能研究
        4.2.1 切削力
        4.2.2 刀-屑摩擦系數(shù)
        4.2.3 切削溫度
        4.2.4 前刀面磨損
    4.3 織構(gòu)化表面軟硬復(fù)合涂層刀具的減摩和抗磨機理
        4.3.1 織構(gòu)化表面軟硬復(fù)合涂層的減摩機理
        4.3.2 織構(gòu)化表面軟硬復(fù)合涂層的抗磨機理
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 全文結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3863694