Gear coating nga teknolohiya

Ang teknolohiya sa pagdeposito sa PVD gipraktis sa daghang mga tuig ingon usa ka bag-ong teknolohiya sa pagbag-o sa nawong, labi na ang teknolohiya sa vacuum ion coating, nga nakakuha og daghang pag-uswag sa bag-ohay nga mga tuig ug karon kaylap nga gigamit sa pagtambal sa mga himan, agup-op, piston rings, gears ug uban pang mga sangkap. .Ang adunay sapaw nga mga gear nga giandam sa vacuum ion coating nga teknolohiya mahimo nga makunhuran ang friction coefficient, mapaayo ang anti-wear ug pipila nga anti-corrosion, ug nahimo nga pokus ug mainit nga lugar sa panukiduki sa natad sa teknolohiya sa pagpalig-on sa nawong sa gear.

Ang kasagarang mga materyales nga gigamit alang sa mga gears kay nag-una nga forged steel, cast steel, cast iron, non-ferrous metals (copper, aluminum) ug plastics.Ang steel kasagaran 45 steel, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB, 38CrMoAl.Ubos nga carbon steel nag-una nga gigamit sa 20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo.Ang forged steel mas kaylap nga gigamit sa mga gears tungod sa mas maayo nga performance niini, samtang ang cast steel kasagarang gigamit sa paggama og mga gears nga adunay diametro> 400mm ug komplikado nga istruktura.Cast iron gears anti-glue ug pitting resistance, apan ang kakulang sa epekto ug pagsul-ob sa pagsukol, nag-una alang sa lig-on nga trabaho, ang gahum dili ubos nga tulin o dako nga gidak-on ug komplikado nga porma, mahimo nga magtrabaho ubos sa kondisyon sa kakulang sa lubrication, angay alang sa bukas transmission.Ang mga non-ferrous nga metal nga kasagarang gigamit mao ang tin bronze, aluminum-iron bronze ug casting aluminum alloy, nga sagad gigamit sa paggama sa mga turbine o gears, apan ang mga sliding ug anti-friction properties dili maayo, alang lamang sa kahayag, medium load ug low-speed. mga gear.Ang mga non-metallic nga materyal nga mga gear kasagarang gigamit sa pipila ka mga natad nga adunay espesyal nga mga kinahanglanon, sama sa oil-free nga lubrication ug taas nga kasaligan.Ang natad sa mga kondisyon sama sa ubos nga polusyon, sama sa mga gamit sa panimalay, kagamitan sa medikal, makinarya sa pagkaon ug makinarya sa panapton.

Gear coating nga mga materyales

Ang mga materyales sa seramik sa engineering hilabihan ka promising nga mga materyales nga adunay taas nga kalig-on ug katig-a, labi na ang maayo nga pagsukol sa kainit, ubos nga thermal conductivity ug pagpalapad sa thermal, taas nga pagsukol sa pagsul-ob ug pagsukol sa oksihenasyon.Gipakita sa daghang mga pagtuon nga ang mga materyales nga seramik sa kinaiyanhon nga resistensya sa kainit ug adunay ubos nga pagsul-ob sa mga metal.Busa, ang paggamit sa mga ceramic nga materyales imbes nga metal nga mga materyales alang sa wear-resistant nga mga bahin makapauswag sa kinabuhi sa friction sub, makatagbo sa pipila ka taas nga temperatura ug taas nga wear-resistant nga mga materyales, multi-functional ug uban pang lisud nga mga kinahanglanon.Sa pagkakaron, ang mga materyales nga seramik sa engineering gigamit sa paghimo sa mga bahin nga dili mabag-o sa kainit sa makina, mekanikal nga transmission sa mga bahin sa pagsul-ob, mga kagamitan sa kemikal sa mga bahin nga dili makasugakod sa kaagnasan ug mga bahin sa sealing, nga labi nga nagpakita sa halapad nga aplikasyon sa mga prospect sa mga materyales nga seramik.

Ang mga naugmad nga mga nasud sama sa Germany, Japan, United States, United Kingdom ug uban pang mga nasud naghatag og dakong importansya sa pagpalambo ug paggamit sa engineering ceramic nga mga materyales, pagpamuhunan og daghang salapi ug manpower aron mapalambo ang teorya sa pagproseso ug teknolohiya sa engineering ceramics.Naglunsad ang Germany og programa nga gitawag og “SFB442″, ang katuyoan niini mao ang paggamit sa teknolohiya sa PVD aron ma-synthesize ang angay nga pelikula sa ibabaw sa mga parte aron mapulihan ang posibleng makadaot nga lubricating medium sa kalikopan ug lawas sa tawo.Ang PW Gold ug uban pa sa Germany migamit sa pondo gikan sa SFB442 aron magamit ang teknolohiya sa PVD sa pagdeposito sa nipis nga mga pelikula sa ibabaw sa rolling bearings ug nakit-an nga ang anti-wear performance sa rolling bearings miuswag pag-ayo ug ang mga pelikula nga gibutang sa ibabaw mahimong hingpit nga mopuli sa function sa grabe nga presyur nga anti-wear additives.Joachim, Franz ug uban pa.sa Germany migamit sa PVD nga teknolohiya sa pag-andam sa WC/C films nga nagpakita sa maayo kaayong anti-fatigue properties, mas taas kay sa mga lubricant nga adunay EP additives, usa ka resulta nga susamang makahatag ug posibilidad sa pag-ilis sa makadaot nga mga additives sa coatings.E. Lugscheider et al.sa Institute of Materials Science, Technical University of Aachen, Germany, nga adunay pondo gikan sa DFG (GermanResearch Commission), nagpakita sa usa ka mahinungdanon nga pagtaas sa kakapoy nga pagsukol human sa pagdeposito sa angay nga mga pelikula sa 100Cr6 steel gamit ang PVD nga teknolohiya.Dugang pa, ang United States General Motors nagsugod na sa iyang VolvoS80Turbo type nga car gear surface deposition film aron mapalambo ang fatigue pitting resistance;ang bantog nga kompanya sa Timken naglansad sa ngalan nga ES200 gear surface film;ang rehistradong marka sa pamatigayon nga MAXIT gear coating nagpakita sa Germany;rehistrado nga marka sa pamatigayon Graphit-iC ug Dymon-iC matag usa Gear coatings uban sa rehistradong marka sa pamatigayon Graphit-iC ug Dymon-iC anaa usab sa UK.

Ingon usa ka hinungdanon nga ekstra nga bahin sa mekanikal nga transmission, ang mga gear adunay hinungdanon nga papel sa industriya, mao nga hinungdanon kaayo nga praktikal nga kahinungdanon ang pagtuon sa paggamit sa mga seramik nga materyales sa mga gears.Sa pagkakaron, ang mga seramiko sa engineering nga gipadapat sa mga gears mao ang mga musunud.

1, TiN coating layer
1, TiN

Ang Ion coating nga TiN ceramic layer mao ang usa sa labing kaylap nga gigamit nga surface modified coatings nga adunay taas nga katig-a, taas nga adhesion strength, ubos nga friction coefficient, maayo nga corrosion resistance, ug uban pa.Ang panguna nga hinungdan nga nakaapekto sa paggamit sa seramik nga sapaw sa mga gears mao ang problema sa pagbugkos tali sa seramik nga sapaw ug substrate.Tungod kay ang mga kondisyon sa pagtrabaho ug ang mga hinungdan sa pag-impluwensya sa mga gear labi ka komplikado kaysa sa mga himan ug mga agup-op, ang paggamit sa usa ka coat nga TiN sa pagtambal sa nawong sa gear labi nga gidili.Bisan tuod ang ceramic coating adunay mga bentaha sa taas nga katig-a, ubos nga friction coefficient ug corrosion resistance, kini brittle ug lisud nga makakuha og mas baga nga coating, mao nga nagkinahanglan kini og taas nga katig-a ug taas nga kusog nga substrate aron suportahan ang coating aron madula ang mga kinaiya niini.Busa, ang ceramic coating kasagarang gigamit alang sa carbide ug high-speed steel surface.Ang galamiton nga materyal humok kon itandi sa seramiko nga materyal, ug ang kalainan tali sa kinaiya sa substrate ug ang taklap dako, mao nga ang kombinasyon sa taklap ug sa substrate mao ang mga kabus, ug ang taklap dili igo sa pagsuporta sa sapaw, paghimo ang coating dali nga mahulog sa proseso sa paggamit, dili lamang dili makadula sa mga bentaha sa seramik nga coating, apan ang mga partikulo sa seramik nga coating nga mahulog mahimong hinungdan sa abrasive nga pagsul-ob sa gear, pagpadali sa pagkawala sa pagsul-ob sa gear.Ang kasamtangan nga solusyon mao ang paggamit sa composite surface treatment technology aron mapalambo ang bugkos tali sa seramik ug sa substrate.Ang composite surface treatment technology nagtumong sa kombinasyon sa physical vapor deposition coating ug uban pang mga surface treatment process o coatings, gamit ang duha ka managlahing surface/subsurfaces aron mabag-o ang nawong sa substrate nga materyal aron makakuha og composite mechanical properties nga dili makab-ot sa usa ka surface treatment process. .Ang TiN composite coating nga gideposito sa ion nitriding ug PVD maoy usa sa pinaka-research nga composite coating.Ang plasma nitriding substrate ug ang TiN ceramic composite coating adunay lig-on nga bugkos ug ang pagsukol sa pagsul-ob labi nga milambo.

Ang kamalaumon nga gibag-on sa layer sa pelikula sa TiN nga adunay maayo kaayo nga pagsukol sa pagsul-ob ug pagbugkos sa base sa pelikula mga 3 ~ 4μm.Kung ang gibag-on sa layer sa pelikula dili mubu sa 2μm, ang pagsukol sa pagsul-ob dili mapauswag sa kamahinungdanon.Kung ang gibag-on sa layer sa pelikula labaw pa sa 5μm, ang film base bonding maminusan.

2, Multi-layer, multi-component nga TiN coating

Uban sa anam-anam ug kaylap nga paggamit sa TiN coatings, nagkadaghan ang mga panukiduki kung unsaon pagpauswag ug pagpauswag sa mga coating sa TiN.Sa bag-ohay nga mga tuig, multi-component coatings ug multilayer coatings naugmad base sa binary TiN coatings, sama sa Ti-CN, Ti-CNB, Ti-Al-N, Ti-BN, (Tix, Cr1-x) N, TiN /Al2O3, ug uban pa Pinaagi sa pagdugang sa mga elemento sama sa Al ug Si sa TiN coatings, ang resistensya sa taas nga temperatura nga oksihenasyon ug katig-a sa mga coating mahimong mapauswag, samtang ang pagdugang sa mga elemento sama sa B makapauswag sa katig-a ug kalig-on sa adhesion sa mga coatings.

Tungod sa kakomplikado sa multicomponent nga komposisyon, adunay daghang mga kontrobersiya niini nga pagtuon.Sa pagtuon sa (Tix,Cr1-x)N multicomponent coatings, adunay dakong kontrobersiya sa mga resulta sa panukiduki.Ang ubang mga tawo nagtuo nga ang (Tix,Cr1-x)N coatings gibase sa TiN, ug ang Cr mahimo lamang nga anaa sa porma sa puli nga solid nga solusyon sa TiN dot matrix, apan dili isip usa ka bulag nga CrN phase.Gipakita sa ubang mga pagtuon nga limitado ang gidaghanon sa mga atomo sa Cr nga direkta nga nagpuli sa mga atomo sa Ti sa (Tix,Cr1-x)N, ug ang nahabilin nga Cr anaa sa estado sa singlet o nagporma mga compound nga adunay N. Ang mga resulta sa eksperimento nagpakita nga ang pagdugang sa Cr sa sapaw makapakunhod sa nawong partikulo gidak-on ug sa pagdugang sa katig-a, ug ang katig-a sa sapaw sa pagkab-ot sa iyang labing taas nga bili sa diha nga ang masa nga porsyento sa Cr-ot sa 3l%, apan ang internal nga stress sa sapaw usab sa pagkab-ot sa iyang maximum nga bili.

3, Ang ubang mga sapaw layer

Gawas pa sa sagad nga gigamit nga mga coat nga TiN, daghang lainlaing mga seramika sa engineering ang gigamit alang sa pagpalig-on sa sulud sa gear.

(1)Y.Terauchi et al.sa Japan nagtuon sa resistensya sa frictional wear sa titanium carbide o titanium nitride ceramic gears nga gideposito sa vapor deposition method.Ang mga gears gi-carburized ug gipasinaw aron makab-ot ang katig-a sa nawong nga hapit HV720 ug usa ka katig-a sa nawong nga 2.4 μm sa wala pa ang sapaw, ug ang mga seramik nga coatings giandam pinaagi sa kemikal nga alisngaw nga deposition (CVD) alang sa titanium carbide ug pinaagi sa pisikal nga alisngaw nga deposition (PVD) alang sa titanium nitride, nga adunay gibag-on nga ceramic film nga mga 2 μm.Ang frictional wear properties gi-imbestigar sa presensya sa oil ug dry friction, matag usa.Nakaplagan nga ang galling resistance ug scratch resistance sa gear vice dako nga gipalambo human sa pagtabon sa seramik.

(2) Ang composite coating sa chemically coated Ni-P ug TiN giandam pinaagi sa pre-coating Ni-P isip transition layer ug dayon nagdeposito sa TiN.Gipakita sa pagtuon nga ang katig-a sa nawong sa kini nga composite coating gipauswag sa usa ka sukod, ug ang coating mas maayo nga nabugkos sa substrate ug adunay mas maayo nga pagsukol sa pagsul-ob.

(3) WC/C, B4C manipis nga pelikula
M. Murakawa et al., Departamento sa Mechanical Engineering, Japan Institute of Technology, migamit sa PVD nga teknolohiya sa pagdeposito sa WC/C thin film sa ibabaw sa mga gears, ug ang kinabuhi sa serbisyo niini maoy tulo ka pilo sa ordinaryo nga napalong ug ground gears ubos sa lana- libre nga lubrication nga kondisyon.Franz J ug uban pa.gigamit ang teknolohiya sa PVD sa pagdeposito sa WC / C ug B4C nga manipis nga pelikula sa nawong sa FEZ-A ug FEZ-C nga mga gear, ug gipakita sa eksperimento nga ang PVD coating hinungdanon nga nakunhuran ang friction sa gear, naghimo sa gear nga dili kaayo dali nga madala sa init nga gluing o gluing, ug gipauswag ang kapasidad sa pagdala sa karga sa gear.

(4) Mga salida sa CrN
Ang mga salida sa CrN susama sa mga salida sa TiN tungod kay kini adunay mas taas nga katig-a, ug ang mga salida sa CrN mas makasugakod sa taas nga temperatura nga oksihenasyon kay sa TiN, adunay mas maayo nga pagsukol sa kaagnasan, mas ubos nga kapit-os sa sulod kay sa mga pelikulang TiN, ug medyo mas maayo nga pagkagahi.Si Chen Ling et nag-andam og usa ka wear-resistant nga TiAlCrN / CrN composite film nga adunay maayo kaayo nga film-based bonding sa ibabaw sa HSS, ug gisugyot usab ang dislocation stacking theory sa multilayer film, kung ang dislokasyon sa enerhiya nga kalainan tali sa duha ka mga layer dako, ang dislokasyon mahitabo. sa usa ka layer mahimong lisud nga sa pagtabok sa iyang interface ngadto sa lain nga layer, sa ingon pagporma sa dislokasyon stacking sa interface ug pagdula sa papel sa pagpalig-on sa materyal nga.Gitun-an ni Zhong Bin et ang epekto sa nitrogen content sa phase structure ug frictional wear properties sa CrNx films, ug ang pagtuon nagpakita nga ang Cr2N (211) diffraction peak sa mga pelikula anam-anam nga mihuyang ug ang CrN (220) peak anam-anam nga miuswag uban sa pagtaas sa N2 nga sulod, ang dagkong mga partikulo sa ibabaw sa pelikula hinay-hinay nga mikunhod ug ang nawong lagmit nga patag.Sa diha nga ang N2 aeration mao ang 25 ml/min (target source arc kasamtangan mao ang 75 A, ang gideposito nga CrN film adunay maayo nga kalidad sa nawong, maayo nga katig-a ug maayo kaayo nga pagsul-ob pagsukol sa diha nga ang N2 aeration mao ang 25ml/min (target tinubdan arc kasamtangan mao ang 75A, negatibo). pressure mao ang 100V).

(5) Superhard nga pelikula
Ang superhard nga pelikula mao ang solidong pelikula nga adunay katig-a nga labaw sa 40GPa, maayo kaayo nga pagsukol sa pagsul-ob, taas nga temperatura nga pagsukol ug ubos nga friction coefficient ug ubos nga thermal expansion coefficient, kasagaran amorphous diamond film ug CN film.Ang mga pelikula nga amorphous nga diamante adunay amorphous nga mga kabtangan, wala’y taas nga gi-order nga istruktura, ug adunay daghang gidaghanon sa CC tetrahedral bond, mao nga gitawag usab kini nga tetrahedral amorphous carbon films.Ingon nga usa ka matang sa amorphous carbon film, diamante-sama sa sapaw (DLC) adunay daghang maayo kaayo nga mga kabtangan nga susama sa diamante, sama sa taas nga thermal conductivity, taas nga katig-a, taas nga pagkamaunat-unat modulus, ubos nga coefficient sa thermal pagpalapad, maayo nga kemikal nga kalig-on, maayo nga pagsul-ob resistensya ug ubos nga friction coefficient.Gipakita nga ang coating nga sama sa diamante nga mga pelikula sa mga sulud sa gear mahimo nga mapalugway ang serbisyo sa kinabuhi sa usa ka hinungdan nga 6 ug labi nga mapauswag ang resistensya sa kakapoy.Ang mga pelikula sa CN, nailhan usab nga amorphous carbon-nitrogen films, adunay kristal nga istruktura nga susama sa β-Si3N4 covalent compound ug nailhan usab nga β-C3N4.Liu ug Cohen et al.naghimo sa estrikto nga teoretikal nga mga kalkulasyon gamit ang pseudopotential band kalkulasyon gikan sa unang-kinaiyahan nga prinsipyo, gipamatud-an nga ang β-C3N4 adunay dako nga nagbugkos nga enerhiya, usa ka lig-on nga mekanikal nga istruktura, labing menos usa ka sub-stable nga estado mahimong maglungtad, ug ang pagkamaunat-unat nga modulus niini ikatandi sa diamante, nga adunay maayo nga mga kabtangan, nga epektibo nga makapauswag sa katig-a sa nawong ug magsul-ob sa pagsukol sa materyal ug makunhuran ang friction coefficient.

(6) Ang ubang mga haluang nga wear-resistant coating layer
Ang ubang mga alloy wear-resistant coatings gisulayan usab nga i-apply sa mga gears, pananglitan, ang pagbutang sa Ni-P-Co alloy layer sa ibabaw sa ngipon sa 45# steel gears usa ka alloy layer aron makakuha og ultra-fine grain nga organisasyon, nga makapalugway sa kinabuhi hangtod sa 1.144 ~ 1.533 ka beses.Gitun-an usab nga ang Cu metal layer ug Ni-W alloy coating gipadapat sa ibabaw sa ngipon sa Cu-Cr-P alloy cast iron gear aron mapalambo ang kusog niini;Ang Ni-W ug Ni-Co alloy coating gipadapat sa ibabaw sa ngipon sa HT250 cast iron gear aron mapauswag ang pagsukol sa pagsul-ob sa 4 ~ 6 ka beses kung itandi sa wala’y sapaw nga gamit.