Teknụzụ mkpuchi gia

A na-eme teknụzụ nchekwa PVD ruo ọtụtụ afọ dị ka teknụzụ mgbanwe elu ọhụrụ, ọkachasị teknụzụ mkpuchi ion vacuum, nke enwetala nnukwu mmepe n'afọ ndị na-adịbeghị anya ma a na-ejikarị ya eme ihe ugbu a n'ịgwọ ngwaọrụ, ebu, mgbanaka piston, gia na ihe ndị ọzọ. Gia mkpuchi nke teknụzụ mkpuchi ion vacuum kwadebere nwere ike ibelata oke esemokwu nke ukwuu, melite mgbochi iyi na ụfọdụ mgbochi corrosion, ma aghọọla ebe a na-elekwasị anya na nyocha na ngalaba teknụzụ ime ka elu gia sie ike.

Ihe ndị a na-ejikarị eme gia bụ ígwè e ji akpụ akpụ, ígwè e ji akpụ akpụ, ígwè e ji akpụ akpụ, ígwè ndị na-abụghị ferrous (ọla kọpa, aluminom) na plastik. Ígwè bụ ígwè 45, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB, 38CrMoAl. Ígwè carbon dị ala na-ejikarị eme ihe na 20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo. Ígwè e ji akpụ akpụ a na-ejikarị eme gia n'ihi na ọ na-arụ ọrụ nke ọma, ebe a na-ejikarị ígwè e ji akpụ akpụ emepụta gia nwere dayameta karịa 400mm na nhazi dị mgbagwoju anya. Gia ígwè e ji akpụ akpụ na-egbochi gluu na iguzogide pitting, mana enweghị mmetụta na iguzogide iyi, karịsịa maka ọrụ kwụsiri ike, ike abụghị obere ọsọ ma ọ bụ nnukwu nha na ọdịdị dị mgbagwoju anya, nwere ike ịrụ ọrụ n'okpuru ọnọdụ enweghị mmanụ, nke dabara adaba maka nnyefe mepere emepe. A na-ejikarị ọla ndị na-abụghị ferrous eme ihe dịka tin bronze, aluminum-iron bronze na casting aluminum alloy, nke a na-ejikarị emepụta turbines ma ọ bụ gia, mana ihe ndị na-amị amị na mgbochi esemokwu adịghị mma, naanị maka obere ibu, ọkara na obere ọsọ. A na-ejikarị gia ihe ndị na-abụghị ọla eme ihe n'ebe ụfọdụ nwere ihe pụrụ iche achọrọ, dịka mmanụ na-enweghị mmanụ na ntụkwasị obi dị elu. Ọgba aghara dị ka obere mmetọ, dị ka ngwa ụlọ, ngwa ahụike, igwe nri na igwe ákwà.

Ihe mkpuchi gia

Ihe seramiiki injinia bụ ihe ndị nwere ike na ike dị elu, ọkachasị iguzogide okpomọkụ dị mma, obere ike okpomọkụ na mgbasawanye okpomọkụ, oke ike iguzogide na iguzogide oxidation. Ọtụtụ nnyocha egosila na ihe seramiiki na-eguzogide okpomọkụ n'onwe ha ma nwee obere ike megide ọla. Ya mere, iji ihe seramiiki kama ihe metal maka akụkụ ndị na-eguzogide iyi nwere ike ime ka ndụ nke mpaghara esemokwu ka mma, nwere ike izute ụfọdụ ihe dị elu na ihe ndị na-eguzogide iyi dị elu, ọtụtụ ọrụ na ihe ndị ọzọ siri ike. Ugbu a, ejirila ihe seramiiki injinia na-emepụta akụkụ ndị na-eguzogide okpomọkụ injin, nnyefe igwe na akụkụ ndị na-eyi, akụrụngwa kemịkalụ na akụkụ ndị na-eguzogide ire ere na akụkụ ndị na-emechi emechi, na-egosiwanye ojiji nke ihe seramiiki ndị a na-atụ anya ya.

Mba ndị mepere emepe dịka Germany, Japan, United States, United Kingdom na mba ndị ọzọ na-etinye nnukwu mkpa n'ịmepụta na itinye ihe seramiiki injinia n'ọrụ, na-etinye nnukwu ego na ndị ọrụ iji mepụta echiche nhazi na teknụzụ nke seramiiki injinia. Germany ewepụtala mmemme a kpọrọ "SFB442", nke bụ iji teknụzụ PVD mepụta ihe nkiri kwesịrị ekwesị n'elu akụkụ ndị ahụ iji dochie ihe na-eme ka mmanụ dị n'ahụ mmadụ nke nwere ike imebi gburugburu ebe obibi na ahụ mmadụ. PW Gold na ndị ọzọ nọ na Germany jiri ego sitere na SFB442 tinye teknụzụ PVD iji tinye ihe nkiri dị gịrịgịrị n'elu ihe ndị na-agbagharị agbagharị ma chọpụta na arụmọrụ mgbochi iyi nke ihe ndị na-agbagharị agbagharị ka mma nke ukwuu, ihe nkiri ndị a na-etinye n'elu nwere ike dochie ọrụ nke ihe mgbakwunye nrụgide dị oke njọ. Joachim, Franz et al. na Germany jiri teknụzụ PVD kwadebe ihe nkiri WC/C nke na-egosi ihe ndị dị mma na-egbochi ike ọgwụgwụ, karịa nke mmanụ nwere ihe mgbakwunye EP, nke na-enye ohere nke iji mkpuchi dochie ihe mgbakwunye na-emerụ ahụ. E. Lugscheider et al. nke Institute of Materials Science, Technical University of Aachen, Germany, site na ego sitere na DFG (GermanResearch Commission), gosipụtara mmụba dị ukwuu na iguzogide ike ọgwụgwụ mgbe etinyechara ihe nkiri kwesịrị ekwesị na ígwè 100Cr6 site na iji teknụzụ PVD. Na mgbakwunye, United States General Motors enweela malitere na ihe nkiri nchekwa ihe eji eme ka ike gwụ nke ụdị VolvoS80Turbo dị mma iji melite ike ọgwụgwụ; ụlọ ọrụ Timken a ma ama ewepụtala aha ihe nkiri ES200 gia surface; akara ahia edenyere aha ya bụ MAXIT gia apụtala na Germany; akara ahia edenyere aha ya bụ Graphit-iC na Dymon-iC n'otu n'otu, mkpuchi ihe eji eme ka ihe dị na Graphit-iC na Dymon-iC dịkwa na UK.

Dịka akụkụ dị mkpa nke nnyefe igwe, gia na-arụ ọrụ dị mkpa n'ụlọ ọrụ mmepụta ihe, yabụ ọ dị oke mkpa ịmụ banyere itinye ihe seramiiki na gia. Ugbu a, seramiiki injinia etinyere na gia bụ ihe ndị a.

1, TiN mkpuchi oyi akwa
1, TiN

Ihe mkpuchi ion nke TiN seramiiki bụ otu n'ime ihe mkpuchi kachasị eji eme ihe n'elu nke nwere ike siri ike, ike njikọta dị elu, obere ihe mgbochi esemokwu, ezigbo iguzogide nchara, wdg. A na-eji ya eme ihe n'ọtụtụ ebe, ọkachasị n'ụlọ ọrụ ngwaọrụ na ebu. Isi ihe kpatara itinye mkpuchi seramiiki na gia bụ nsogbu njikọ dị n'etiti mkpuchi seramiiki na substrate. Ebe ọ bụ na ọnọdụ ọrụ na ihe ndị na-emetụta gia dị mgbagwoju anya karịa nke ngwaọrụ na ebu, itinye otu mkpuchi TiN na ọgwụgwọ elu gia nwere oke oke. Ọ bụ ezie na mkpuchi seramiiki nwere uru nke ike siri ike, obere ihe mgbochi esemokwu na iguzogide nchara, ọ na-agbawa agbawa ma sie ike inweta mkpuchi dị arọ, yabụ ọ chọrọ ihe siri ike dị elu na ihe siri ike dị elu iji kwado mkpuchi ahụ iji mee ka ọ rụọ ọrụ. Ya mere, a na-ejikarị mkpuchi seramiiki eme ihe maka carbide na elu ígwè dị elu. Ihe eji eme ihe dị nro ma e jiri ya tụnyere ihe seramiiki, ihe dị iche n'etiti ọdịdị nke ihe eji eme ihe na ihe eji eme ihe dị ukwuu, ya mere njikọta nke ihe eji eme ihe na ihe eji eme ihe adịghị mma, ihe eji eme ihe ahụ ezughịkwa iji kwado ihe eji eme ihe, na-eme ka ihe eji eme ihe dị mfe ịda n'oge ojiji, ọ bụghị naanị na ọ gaghị enwe ike ịrụ ọrụ nke ihe eji eme ihe, kamakwa ihe eji eme ihe seramiiki nke na-ada ada ga-eme ka ihe eji eme ihe dị njọ, na-eme ka ihe eji eme ihe dị ngwa. Ihe ngwọta dị ugbu a bụ iji teknụzụ ọgwụgwọ elu dị iche iche iji melite njikọ dị n'etiti seramiiki na ihe eji eme ihe. Teknụzụ ọgwụgwọ elu dị iche iche na-ezo aka na njikọta nke mkpuchi ihe eji eme ihe na usoro ọgwụgwọ elu ma ọ bụ ihe eji eme ihe ndị ọzọ, na-eji elu/okpuru abụọ dị iche iche gbanwee elu nke ihe eji eme ihe iji nweta ihe eji eme ihe nke a na-apụghị ime site na otu usoro ọgwụgwọ elu. Mkpuchi ngwakọta TiN nke ion nitriding na PVD tinyere bụ otu n'ime mkpuchi ngwakọta kachasị eme nnyocha. Ihe eji eme ihe na plasma nitriding na mkpuchi seramiiki TiN nwere njikọ siri ike ma a na-eme ka iguzogide iyi dịkwuo mma.

Ọkpụrụkpụ kachasị mma nke oyi akwa ihe nkiri TiN nke nwere ezigbo iguzogide iyi na njikọ ntọala ihe nkiri dị ihe dị ka 3 ~ 4μm. Ọ bụrụ na ọkpụrụkpụ nke oyi akwa ihe nkiri ahụ erughị 2μm, a gaghị eme ka iguzogide iyi ahụ ka mma nke ukwuu. Ọ bụrụ na ọkpụrụkpụ nke oyi akwa ihe nkiri ahụ karịrị 5μm, njikọ ntọala ihe nkiri ahụ ga-ebelata.

2, Multi-oyi akwa, multi-akụrụngwa TiN mkpuchi

Site na iji mkpuchi TiN eme ihe nwayọ nwayọ ma gbasaa, enwere ọtụtụ nnyocha gbasara otu esi eme ka mkpuchi TiN ka mma ma melite. N'afọ ndị na-adịbeghị anya, emepụtala mkpuchi ọtụtụ akụkụ na mkpuchi ọtụtụ oyi akwa dabere na mkpuchi TiN binary, dị ka Ti-CN, Ti-CNB, Ti-Al-N, Ti-BN, (Tix,Cr1-x)N, TiN/Al2O3, wdg. Site na itinye ihe dị ka Al na Si na mkpuchi TiN, enwere ike ime ka iguzogide oxidation dị elu na ike nke mkpuchi ahụ ka mma, ebe itinye ihe dị ka B nwere ike ime ka ike na nrapado nke mkpuchi ahụ ka mma.

N'ihi mgbagwoju anya nke ihe mejupụtara ọtụtụ akụkụ, enwere ọtụtụ esemokwu n'ọmụmụ ihe a. N'ọmụmụ ihe mkpuchi ọtụtụ akụkụ (Tix,Cr1-x)N, enwere nnukwu esemokwu na nsonaazụ nyocha ahụ. Ụfọdụ ndị kwenyere na (mkpuchi Tix,Cr1-x)N dabere na TiN, Cr nwekwara ike ịdị naanị n'ụdị ngwọta siri ike nnọchi na matrix TiN dot, mana ọ bụghị dị ka usoro CrN dị iche. Ọmụmụ ihe ndị ọzọ na-egosi na ọnụọgụ atọm Cr nke na-anọchi anya atọm Ti kpọmkwem na mkpuchi N (Tix,Cr1-x) dị oke, Cr fọdụrụnụ dịkwa na steeti otu ma ọ bụ mepụta ngwakọta nwere N. Nsonaazụ nnwale ahụ na-egosi na mgbakwunye nke Cr na mkpuchi ahụ na-ebelata nha irighiri ihe dị n'elu ma na-eme ka ike sie ike dịkwuo elu, ike nke mkpuchi ahụ na-erukwa uru kachasị elu ya mgbe pasentị oke nke Cr ruru 3l%, mana nrụgide dị n'ime mkpuchi ahụ na-erukwa uru kachasị ya.

3, oyi akwa mkpuchi ọzọ

Na mgbakwunye na mkpuchi TiN a na-ejikarị eme ihe, a na-eji ọtụtụ seramiiki injinia dị iche iche eme ihe maka ime ka elu gia sie ike.

(1) Y. Terauchi na ndị otu ya nke Japan mụrụ nyocha banyere iguzogide mmebi nke gia seramiiki titanium carbide ma ọ bụ titanium nitride nke e tinyere site na usoro itinye vapor. E mere ka gia ndị ahụ sie ike ma kpụọ ha iji nweta ike elu dị ihe dị ka HV720 na oke elu dị 2.4 μm tupu e tinye ha, e jikwa ihe mkpuchi seramiiki (CVD) kwadebe ha maka titanium carbide na site na ihe mkpuchi vepo physical (PVD) maka titanium nitride, yana ọkpụrụkpụ ihe nkiri seramiiki dị ihe dị ka 2 μm. A nyochachara njirimara nke iyi nke esemokwu n'ihu mmanụ na esemokwu akọrọ, n'otu n'otu. A chọpụtara na iguzogide na-adịghị mma na iguzogide ọkọ nke gia ahụ ka mma nke ukwuu mgbe ejiri seramiiki kpuchie ya.

(2) E ji ihe mkpuchi Ni-P na TiN nke e ji kemịkal kpuchie kwadebe ihe mkpuchi mejupụtara ya site n'itinye Ni-P n'ime akwa mgbanwe wee tinye TiN n'ime ya. Ọmụmụ ihe ahụ na-egosi na ike elu nke mkpuchi a emeziwanyela ruo n'ókè ụfọdụ, mkpuchi ahụ na-ejikọkwa nke ọma na ihe mkpuchi ahụ ma nwee ike iguzogide iyi ka mma.

(3) WC/C, ihe mkpuchi dị gịrịgịrị B4C
M. Murakawa na ndị otu ya, Ngalaba Injinịa Mekaniki, Japan Institute of Technology, jiri teknụzụ PVD tinye ihe mkpuchi WC/C dị gịrịgịrị n'elu gia, ndụ ọrụ ya dịkwa okpukpu atọ karịa nke gia nkịtị a gbanyụrụ na nke ala n'okpuru ọnọdụ mmanụ na-enweghị mmanụ. Franz J na ndị otu ya jiri teknụzụ PVD tinye ihe mkpuchi WC/C na B4C dị gịrịgịrị n'elu gia FEZ-A na FEZ-C, nnwale ahụ gosikwara na mkpuchi PVD belatara nke ukwuu esemokwu gia, mee ka gia ghara ịdị mfe ịnweta gluing ma ọ bụ gluing ọkụ, ma melite ikike ibu ibu nke gia.

(4) Ihe nkiri CrN
Ihe nkiri CrN yiri ihe nkiri TiN n'ihi na ha nwere ike dị elu, ihe nkiri CrN na-eguzogide okpomọkụ dị elu karịa TiN, ha nwere ike iguzogide nchara dị mma, nrụgide dị n'ime dị ala karịa ihe nkiri TiN, na ike ka mma. Chen Ling na-akwadebe ihe nkiri mejupụtara TiAlCrN/CrN nke na-eguzogide iyi nke nwere njikọ dị mma dabere na ihe nkiri n'elu HSS, ma tụọ aro echiche nke mwepụ nke ihe nkiri ọtụtụ oyi akwa, ọ bụrụ na ọdịiche ike mwepụ n'etiti oyi akwa abụọ buru ibu, mwepụ nke na-eme n'otu oyi akwa ga-esiri ike ịgafe njikọ ya na oyi akwa nke ọzọ, si otú a na-emepụta mwepụ nke na-agbawa agbawa na interface ma na-arụ ọrụ nke ime ka ihe ahụ sie ike. Zhong Bin na-amụ mmetụta nke ọdịnaya nitrogen na nhazi nke usoro na njirimara iyi esemokwu nke ihe nkiri CrNx, ọmụmụ ihe ahụ gosikwara na oke mgbasa ozi Cr2N (211) na ihe nkiri ahụ ji nwayọọ nwayọọ daa ma elu CrN (220) na-abawanye nwayọ ka ọdịnaya N2 na-abawanye, nnukwu ihe dị n'elu ihe nkiri ahụ na-ebelata nwayọ ma elu ya na-adị larịị. Mgbe ikuku N2 dị 25 ml/min (ọkụ ọkụ isi mmalite ebumnuche bụ 75 A, ihe nkiri CrN e tinyere na ya nwere ezigbo mma elu, ezigbo ike na oke nguzogide iyi mgbe ikuku N2 bụ 25ml/min (ọkụ ọkụ isi mmalite ebumnuche bụ 75A, nrụgide na-adịghị mma bụ 100V).

(5) Ihe nkiri siri ike
Ihe nkiri Superhard bụ ihe nkiri siri ike nke nwere ike karịrị 40GPa, ezigbo nguzogide iyi, oke okpomọkụ na obere nguzogide esemokwu na obere njupụta okpomọkụ, ọkachasị ihe nkiri diamond amorphous na ihe nkiri CN. Ihe nkiri diamond amorphous nwere ihe ndị a na-akpọ amorphous, enweghị usoro nhazi ogologo oge, ma nwee ọtụtụ njikọ CC tetrahedral, yabụ a na-akpọkwa ha ihe nkiri carbon amorphous tetrahedral. Dịka ụdị ihe nkiri carbon amorphous, mkpuchi dị ka diamond (DLC) nwere ọtụtụ ihe ndị dị mma yiri diamond, dị ka nnukwu nguzozi okpomọkụ, ike dị elu, modulus elastic dị elu, obere njupụta nke mgbasawanye okpomọkụ, ezigbo nkwụsi ike kemịkalụ, ezigbo nguzogide iyi na obere nkwụsịtụ esemokwu. Egosila na mkpuchi ihe nkiri dị ka diamond na elu gia nwere ike ịgbatị ndụ ọrụ site na ihe nke 6 ma melite ike ọgwụgwụ nke ukwuu. Ihe nkiri CN, nke a makwaara dị ka ihe nkiri carbon-nitrogen amorphous, nwere nhazi kristal yiri nke β-Si3N4 covalent compounds ma a makwaara ha dị ka β-C3N4. Liu na Cohen et al. mere mgbakọta echiche siri ike site na iji mgbakọta pseudopotential band site na ụkpụrụ mbụ, kwadoro na β-C3N4 nwere ike njikọ buru ibu, usoro igwe kwụsiri ike, ma ọ dịkarịa ala otu ọnọdụ kwụsiri ike nwere ike ịdị, modulus ya na-agbanwe agbanwe dịkwa ka dayamọnd, nwere ezigbo ihe onwunwe, nke nwere ike ime ka ike elu na iyi ihe sikwuo ike ma belata oke esemokwu.

(6) Oyi akwa mkpuchi ndị ọzọ na-eguzogide alloy wear
A nwalekwala ka e tinye ụfọdụ ihe mkpuchi na-anaghị emebi emebi na gia, dịka ọmụmaatụ, itinye ihe mkpuchi Ni-P-Co n'elu ezé nke gia ígwè 45# bụ ihe mkpuchi alloy iji nweta nhazi ọka dị mma nke ukwuu, nke nwere ike ịgbatị ndụ ruo ugboro 1.144 ~ 1.533. A mụọkwala na a na-etinye ihe mkpuchi ígwè Cu na ihe mkpuchi alloy Ni-W n'elu ezé nke gia ígwè Cu-Cr-P alloy iji melite ike ya; A na-etinye ihe mkpuchi alloy Ni-W na Ni-Co n'elu ezé nke gia ígwè HT250 iji melite iguzogide iyi site na ugboro 4 ~ 6 ma e jiri ya tụnyere gia a na-ekpuchighị ekpuchi.