Tekinoloje ya zokutira zida

Ukadaulo wa PVD wakhala ukugwiritsidwa ntchito kwa zaka zambiri ngati ukadaulo watsopano wosinthira pamwamba, makamaka umisiri wa vacuum ion №, womwe wapeza chitukuko chachikulu m'zaka zaposachedwa ndipo tsopano umagwiritsidwa ntchito kwambiri pochiza zida, nkhungu, mphete za pistoni, magiya ndi zigawo zina. Magiya okutidwa okonzedwa ndi ukadaulo wa vacuum ion wokutira amatha kuchepetsa kwambiri kugundana, kukonza anti-kuvala ndi anti-corrosion, ndipo akhala malo omwe amayang'ana kwambiri pa kafukufuku waukadaulo wolimbitsa magiya.

Zida zomwe zimagwiritsidwa ntchito popanga magiya makamaka ndi zitsulo zopangira, zitsulo zotayidwa, chitsulo chosungunuka, zitsulo zopanda chitsulo (mkuwa, aluminiyamu) ndi mapulasitiki. Zitsulo makamaka 45 zitsulo, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB, 38CrMoAl. Chitsulo chochepa cha carbon chimagwiritsidwa ntchito makamaka mu 20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo. Chitsulo chonyezimira chimagwiritsidwa ntchito kwambiri pamagiya chifukwa chakuchita bwino, pomwe zitsulo zotayidwa nthawi zambiri zimagwiritsidwa ntchito popanga magiya okhala ndi mainchesi> 400mm komanso mawonekedwe ovuta. Kuponyedwa zitsulo magiya odana ndi guluu ndi pitting kukana, koma kusowa mphamvu ndi kuvala kukana, makamaka ntchito khola, mphamvu si otsika liwiro kapena lalikulu kukula ndi mawonekedwe ovuta, akhoza kugwira ntchito pansi pa chikhalidwe cha kusowa kondomu , oyenera kufala lotseguka. Zitsulo zopanda chitsulo zomwe zimagwiritsidwa ntchito nthawi zambiri ndi malata amkuwa, aluminiyamu-chitsulo mkuwa ndi zitsulo zotayidwa zotayidwa, zomwe zimagwiritsidwa ntchito popanga ma turbines kapena magiya, koma katundu wotsetsereka ndi anti-friction ndi wosauka, wopepuka, wapakati komanso magiya otsika. Zida zopanda zitsulo zimagwiritsidwa ntchito makamaka m'magawo ena omwe ali ndi zofunikira zapadera, monga mafuta odzola opanda mafuta komanso kudalirika kwakukulu. Munda wa zinthu monga kuipitsidwa kochepa, monga zida zapakhomo, zida zamankhwala, makina azakudya ndi makina ansalu.

Zida zokutira zida

Zida za ceramic zaumisiri ndi zida zodalirika kwambiri zokhala ndi mphamvu zambiri komanso kuuma, makamaka kukana kutentha kwambiri, kutsika kwamafuta otsika komanso kukulitsa kwamafuta, kukana kuvala kwambiri komanso kukana kwa okosijeni. Kafukufuku wambiri wawonetsa kuti zida za ceramic ndizosagwira kutentha ndipo zimakhala zocheperako pazitsulo. Choncho, kugwiritsa ntchito zipangizo za ceramic m'malo mwa zitsulo zazitsulo zowonongeka zimatha kusintha moyo wa chigawo cha mikangano, chikhoza kukumana ndi kutentha kwapamwamba ndi zipangizo zamakono zowonongeka, zogwira ntchito zambiri ndi zina zovuta. Pakalipano, zida za ceramic zaumisiri zakhala zikugwiritsidwa ntchito popanga zida zothana ndi kutentha kwa injini, kufalikira kwamakina m'magawo ovala, zida zamankhwala m'zigawo zosagwira dzimbiri ndi zida zosindikizira, zomwe zikuwonetsa kugwiritsiridwa ntchito kwakukulu kwa zinthu zadothi zomwe zikuyembekezeka.

Mayiko otukuka monga Germany, Japan, United States, United Kingdom ndi mayiko ena amaona kufunika kwambiri kwa chitukuko ndi kugwiritsa ntchito zipangizo zoumba uinjiniya, kuyika ndalama zambiri ndi ogwira ntchito kukulitsa chiphunzitso processing ndi luso la zoumba uinjiniya. Germany yakhazikitsa pulogalamu yotchedwa "SFB442", yomwe cholinga chake ndi kugwiritsa ntchito ukadaulo wa PVD kupanga filimu yoyenera pamwamba pa zigawozo kuti zilowe m'malo mwa sing'anga yowononga zachilengedwe komanso thupi la munthu. kuikidwa pamwamba kumatha kusintha ntchito zoletsa zoletsa kuvala Joachim, Franz et al ku Germany adagwiritsa ntchito ukadaulo wa PVD kukonzekera mafilimu a WC / C omwe akuwonetsa zinthu zabwino kwambiri zothana ndi kutopa, zochulukirapo kuposa zamafuta omwe ali ndi zowonjezera za EP, zomwe zimabweretsanso mwayi wochotsa zowonjezera zowononga za Et Aachen, Germany, ndi ndalama zochokera ku DFG (GermanResearch Commission), awonetsa kuwonjezeka kwakukulu kwa kukana kutopa pambuyo poika mafilimu oyenerera pazitsulo za 100Cr6 pogwiritsa ntchito teknoloji ya PVD Komanso, United States General Motors yayamba mu filimu yake ya VolvoS80Turbo yamtundu wa galimoto kuti ipititse patsogolo filimu ya giya yolembetsera ya MAX IT zokutira zawonekera ku Germany chizindikiro cholembetsedwa cha Graphit-iC ndi Dymon-iC motsatana Zopaka za Gear zokhala ndi zilembo zolembetsedwa za Graphit-iC ndi Dymon-iC zimapezekanso ku UK.

Monga zida zosinthira zamakina, magiya amagwira ntchito yofunika kwambiri pamakampani, chifukwa chake ndikofunikira kwambiri kuphunzira kugwiritsa ntchito zida za ceramic pamagiya. Pakalipano, zoumba zaumisiri zomwe zimagwiritsidwa ntchito pamagiya ndizotsatirazi.

1, TiN ❖ kuyanika wosanjikiza
1, TiN

Ion ❖ kuyanika TiN ceramic wosanjikiza ndi chimodzi mwa zinthu kwambiri ntchito pamwamba kusinthidwa zokutira ndi kuuma mkulu, mkulu adhesion mphamvu, otsika mikangano coefficient, zabwino dzimbiri kukana, etc. Chakhala chimagwiritsidwa ntchito m'madera osiyanasiyana, makamaka zida ndi nkhungu makampani. Chifukwa chachikulu chomwe chimakhudza kagwiritsidwe ntchito ka zokutira za ceramic pa magiya ndi vuto lolumikizana pakati pa zokutira za ceramic ndi gawo lapansi. Popeza momwe ma giya amagwirira ntchito ndizovuta kwambiri kuposa zida ndi nkhungu, kugwiritsa ntchito zokutira kumodzi kwa TiN pamankhwala amagetsi ndikoletsedwa kwambiri. Ngakhale zokutira za ceramic zili ndi ubwino wa kuuma kwakukulu, kutsika kwachitsulo chochepa komanso kukana kwa dzimbiri, ndizovuta komanso zovuta kupeza zokutira zokulirapo, kotero zimafunika kulimba kwakukulu ndi gawo lamphamvu lamphamvu kuti lithandizire kupaka kuti azitha kusewera mawonekedwe ake. Chifukwa chake, zokutira za ceramic zimagwiritsidwa ntchito kwambiri pa carbide ndi chitsulo chothamanga kwambiri. Zida zamagetsi ndizofewa poyerekeza ndi zida za ceramic, ndipo kusiyana pakati pa chikhalidwe cha gawo lapansi ndi zokutira ndi kwakukulu, kotero kuphatikiza kwa zokutira ndi gawo lapansi ndilochepa, ndipo zokutira sikokwanira kuchirikiza zokutira, kupangitsa kuti zokutira zikhale zosavuta kugwa pogwiritsira ntchito, osati kungosewera ubwino wa zokutira za ceramic, koma zitsulo zokutira za ceramic zomwe zimawonongeka, zomwe zimapangitsa kuti magiya awonongeke amatha kugwa. Yankho laposachedwa ndikugwiritsa ntchito ukadaulo wamankhwala ophatikizika kuti apititse patsogolo mgwirizano pakati pa ceramic ndi gawo lapansi. Ukadaulo wamankhwala ophatikizika pamwamba umatanthawuza kuphatikizika kwa zokutira zoyikapo nthunzi ndi njira zina zochizira pamwamba kapena zokutira, pogwiritsa ntchito magawo awiri / malo ocheperako kuti asinthe pamwamba pa gawo lapansi kuti apeze zida zamakina zomwe sizingakwaniritsidwe ndi njira imodzi yopangira mankhwala. Zopaka zophatikizika za TiN zoyikidwa ndi ion nitriding ndi PVD ndi chimodzi mwazopaka zofufuzidwa kwambiri. Gawo la plasma nitriding ndi zokutira zophatikizika za TiN ceramic zili ndi chomangira cholimba ndipo kukana kovala kumakula kwambiri.

Kukula koyenera kwa wosanjikiza wa filimu wa TiN wokhala ndi kukana kovala bwino komanso kulumikizana koyambira ndi filimu kumakhala pafupifupi 3 ~ 4μm. Ngati makulidwe a filimu wosanjikiza ndi osachepera 2μm, kukana kuvala sikudzakhala bwino kwambiri. Ngati makulidwe a filimu wosanjikiza ndi oposa 5μm, filimu maziko kugwirizana adzakhala utachepa.

2、Multi-wosanjikiza, Multi-component TiN zokutira

Ndi kugwiritsa ntchito zokutira kwa TiN pang'onopang'ono komanso kufalikira, pali kafukufuku wochulukirapo wamomwe mungawongolere ndikuwongolera zokutira za TiN. M'zaka zaposachedwa, zokutira zamitundu yambiri ndi zokutira zamitundu yambiri zapangidwa kutengera zokutira za binary za TiN, monga Ti-CN, Ti-CNB, Ti-Al-N, Ti-BN, (Tix, Cr1-x) N, TiN/Al2O3, ndi zina zotero. bwino, pomwe kuwonjezera zinthu monga B kumatha kukulitsa kuuma ndi kumamatira kwa zokutira.

Chifukwa cha zovuta zamagulu ambiri, pali mikangano yambiri mu phunziroli. Pakufufuza kwa (Tix,Cr1-x)N zokutira zambirimbiri, pali kutsutsana kwakukulu pazotsatira za kafukufuku. Anthu ena amakhulupirira kuti (Tix,Cr1-x)N zokutira zimatengera TiN, ndipo Cr ikhoza kukhalapo ngati njira yosinthira yolimba mu matrix a TiN dot, koma osati ngati gawo losiyana la CrN. Kafukufuku wina amasonyeza kuti chiwerengero cha ma atomu a Cr omwe amalowetsa mwachindunji ma atomu a Ti mu (Tix, Cr1-x) N zokutira ndizochepa, ndipo Cr yotsalayo imakhalapo mu singlet state kapena kupanga mapangidwe a N. wa ❖ kuyanika komanso kufika pa pazipita mtengo wake.

3. Zina zokutira wosanjikiza

Kuphatikiza pa zokutira zomwe zimagwiritsidwa ntchito nthawi zambiri za TiN, zida zambiri zamauinjiniya zimagwiritsidwa ntchito polimbitsa zida zapamtunda.

(1)Y. Terauchi et al. waku Japan adaphunzira za kukana kuvala kwa titanium carbide kapena titaniyamu nitride ceramic magiya osungidwa ndi njira yoyika nthunzi. Magiya anali opangidwa ndi carburized ndi opukutidwa kuti akwaniritse kuuma kwapamtunda kwa pafupifupi HV720 ndi kuuma pamtunda kwa 2.4 μm asanakutidwe, ndipo zokutira za ceramic zidakonzedwa ndi kuyika kwa mankhwala a nthunzi (CVD) kwa titaniyamu carbide komanso poyika mpweya wakuthupi (PVD) wa titaniyamu nitride, wokhala ndi makulidwe a 2 filimu ya ceramic pafupifupi. Zovala zokangana zidafufuzidwa pamaso pa mafuta ndi kukangana kowuma, motsatana. Zinapezeka kuti kukana kwa galling ndi kukana kukanika kwa zida za gear zidakulitsidwa kwambiri atakutidwa ndi ceramic.

(2) Kupaka kophatikizika kwa Ni-P okutidwa ndi mankhwala ndi TiN kunakonzedwa ndi kuyikapo Ni-P ngati gawo losinthira ndikuyika TiN. Kafukufukuyu akuwonetsa kuti kuuma kwapamtunda kwa zokutira zophatikizika kumeneku kwasinthidwa pang'onopang'ono, ndipo zokutira zimalumikizidwa bwino ndi gawo lapansi ndipo zimakhala bwino kukana kuvala.

(3) WC/C, B4C filimu woonda
M. Murakawa et al., Dipatimenti ya Mechanical Engineering, Japan Institute of Technology, anagwiritsa ntchito luso la PVD kuyika filimu yopyapyala ya WC/C pamwamba pa magiya, ndipo moyo wake wautumiki unali kuwirikiza katatu kuposa magiya wamba ozimitsidwa ndi pansi pansi pamikhalidwe yopanda mafuta. Franz J ndi al. adagwiritsa ntchito ukadaulo wa PVD kuyika filimu yopyapyala ya WC/C ndi B4C pamwamba pa magiya a FEZ-A ndi FEZ-C, ndipo kuyesako kunawonetsa kuti zokutira za PVD zachepetsa kwambiri kugunda kwa zida, zidapangitsa kuti giyayo isavutike kwambiri ndi gluing kapena gluing, ndikuwongolera mphamvu yonyamula katundu.

(4) Mafilimu a CrN
Mafilimu a CrN ndi ofanana ndi mafilimu a TiN chifukwa ali ndi kuuma kwakukulu, ndipo mafilimu a CrN amalimbana ndi kutentha kwa okosijeni kwambiri kuposa TiN, ali ndi kukana kwa kutu, kutsika kwapakati mkati kusiyana ndi mafilimu a TiN, komanso kulimba bwinoko. Chen Ling et adakonza filimu yosakanikirana ya TiAlCrN/CrN yokhala ndi mgwirizano wabwino kwambiri wopangidwa ndi filimu pamwamba pa HSS, ndipo adaperekanso lingaliro la dislocation stacking ya filimu ya multilayer, ngati kusiyana kwa mphamvu pakati pa zigawo ziwiri ndi kwakukulu, kusokonezeka komwe kumachitika mu gawo limodzi kumakhala kovuta kuwoloka mawonekedwe ake kumalo enawo, motero kulimbitsa mawonekedwe a filimuyo. Zhong Bin et adaphunzira momwe nayitrogeni imakhudzidwira pamapangidwe agawo komanso mawonekedwe osakanikirana amafilimu a CrNx, ndipo kafukufukuyu adawonetsa kuti kuchuluka kwapang'onopang'ono kwa Cr2N (211) m'mafilimu kunachepa pang'onopang'ono ndipo nsonga ya CrN (220) idakulitsidwa pang'onopang'ono ndikuwonjezeka kwa N2, tinthu tating'onoting'ono ta filimuyo timachepa pang'onopang'ono ndikutsika. Pamene mpweya wa N2 unali 25 ml / min (chomwe chimachokera ku arc panopa chinali 75 A, filimu ya CrN yosungidwa ili ndi khalidwe labwino, kuuma kwabwino komanso kukana kuvala bwino pamene N2 aeration ndi 25ml / min (chomwe chimachokera arc panopa ndi 75A, kupanikizika koipa ndi 100V).

(5) Kanema wovuta kwambiri
Kanema wa Superhard ndi filimu yolimba yolimba kuposa 40GPa, kukana kovala bwino, kukana kutentha kwambiri komanso kugundana kocheperako komanso kuchuluka kwamafuta ochepa, makamaka filimu ya diamondi ya amorphous ndi filimu ya CN. Mafilimu a diamondi amorphous ali ndi katundu wa amorphous, alibe mawonekedwe otalika, ndipo ali ndi chiwerengero chachikulu cha CC tetrahedral bonds, choncho amatchedwanso mafilimu a tetrahedral amorphous carbon. Monga mtundu wa filimu ya carbon amorphous, zokutira za diamondi (DLC) zimakhala ndi zinthu zambiri zabwino kwambiri zofanana ndi diamondi, monga kutsekemera kwapamwamba kwambiri, kuuma kwakukulu, modulus yotanuka kwambiri, kutsika kwa mphamvu ya kuwonjezereka kwa kutentha, kukhazikika kwa mankhwala, kukana bwino kwa mavalidwe ndi coefficient yochepa yotsutsana. Zasonyezedwa kuti kupaka mafilimu ngati diamondi pamalo opangira zida kumatha kukulitsa moyo wautumiki ndi gawo la 6 ndikuwongolera kwambiri kukana kutopa. Mafilimu a CN, omwe amadziwikanso kuti mafilimu a amorphous carbon-nitrogen, ali ndi mawonekedwe a crystal ofanana ndi a β-Si3N4 covalent compounds ndipo amadziwikanso kuti β-C3N4. Liu ndi Cohen et al. anachita okhwima chiphunzitso mawerengedwe pogwiritsa ntchito pseudopotential gulu mawerengedwe ku mfundo ya chikhalidwe choyamba, anatsimikizira kuti β-C3N4 ali lalikulu kumanga mphamvu, khola makina dongosolo, osachepera boma umodzi khola akhoza kukhalapo, ndipo modulus ake zotanuka n'zofanana ndi diamondi, ndi katundu wabwino, amene akhoza mogwira kusintha kuuma pamwamba ndi kuchepetsa kuuma kolimba ndi kuchepetsa kuuma kwa friction.

(6) Zosanjikiza zina za aloyi zosagwira ntchito
Ena aloyi kuvala zosagwira zokutira ayesedwanso ntchito magiya Mwachitsanzo, mafunsidwe a Ni-P-Co aloyi wosanjikiza pa dzino pamwamba 45 # zitsulo magiya ndi aloyi wosanjikiza kupeza kopitilira muyeso-zabwino tirigu bungwe, amene angathe kukulitsa moyo mpaka 1.144 ~ 1.533 nthawi. Zaphunziridwanso kuti Cu-zitsulo wosanjikiza ndi Ni-W aloyi ❖ kuyanika ntchito pa dzino pamwamba pa Cu-Cr-P aloyi kuponyedwa zida zachitsulo kupititsa patsogolo mphamvu zake; Ni-W ndi Ni-Co aloyi ❖ kuyanika ntchito pa dzino pamwamba pa HT250 zida chitsulo choponyedwa bwino kukana kuvala ndi 4 ~ 6 nthawi poyerekeza ndi giya wokutidwa.