Tha teicneòlas tasgaidh PVD air a bhith air a chleachdadh airson grunn bhliadhnaichean mar theicneòlas atharrachaidh uachdar ùr, gu sònraichte teicneòlas còmhdach ion falamh, a tha air leasachadh mòr fhaighinn anns na bliadhnachan mu dheireadh agus a tha a-nis air a chleachdadh gu farsaing ann an làimhseachadh innealan, molltair, fàinneachan piston, gèaraichean agus co-phàirtean eile .Faodaidh na gèaraichean còmhdaichte a chaidh ullachadh le teicneòlas còmhdach ian falamh an co-èifeachd brisidh a lughdachadh gu mòr, adhartachadh an-aghaidh caitheamh agus cuid de fhrith-chreimeadh, agus tha iad air a thighinn gu bhith nam fòcas agus na àite teth airson rannsachadh ann an raon teicneòlas neartachaidh uachdar gèar.
Is e na stuthan cumanta a thathas a’ cleachdadh airson gèaraichean sa mhòr-chuid stàilinn cruthaichte, stàilinn leaghte, iarann teilgte, meatailtean neo-iarannach (copar, alùmanum) agus plastaic.Tha stàilinn sa mhòr-chuid 45 stàilinn, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB, 38CrMoAl.Stàilinn gualain ìosal air a chleachdadh sa mhòr-chuid ann an 20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo.Tha stàilinn cruthaichte air a chleachdadh nas fharsainge ann an gèaraichean air sgàth a choileanadh nas fheàrr, agus mar as trice bithear a’ cleachdadh stàilinn tilgte gus gèaraichean le trast-thomhas> 400mm agus structar iom-fhillte a dhèanamh.Gèaraichean iarann teinnteach an-aghaidh glaodh agus strì an-aghaidh, ach tha an dìth buaidh agus caitheamh caitheamh, gu h-àraidh airson obair stàbaill, chan eil cumhachd aig astar ìosal no meud mòr agus cumadh iom-fhillte, comasach air obrachadh fo staid dìth lubrication, freagarrach airson fosgailte tar-chur.Is e meatailtean neo-iarannach a thathas a’ cleachdadh gu cumanta mar umha staoin, umha iarann-alùmanum agus alùmanum tilgeadh alùmanum, air a chleachdadh gu cumanta ann a bhith a’ dèanamh roth-uidheaman no gèaraichean, ach tha na feartan sleamhnachaidh agus an-aghaidh suathadh truagh, dìreach airson solas, luchdan meadhanach agus astar ìosal. gèaraichean.Bithear a ’cleachdadh gèaraichean stuthan neo-mheatailteach sa mhòr-chuid ann an cuid de raointean le riatanasan sònraichte, leithid lubrication gun ola agus earbsachd àrd.An raon de shuidheachaidhean leithid truailleadh ìosal, leithid innealan taighe, uidheamachd meidigeach, innealan bìdh agus innealan aodach.
Stuthan còmhdach gear
Tha stuthan ceirmeag innleadaireachd nan stuthan air leth gealltanach le neart àrd agus cruas, gu sònraichte an aghaidh teas sàr-mhath, seoltachd teirmeach ìosal agus leudachadh teirmeach, neart caitheamh àrd agus strì an aghaidh oxidation.Tha àireamh mhòr de sgrùdaidhean air sealltainn gu bheil stuthan ceirmeag gu nàdarrach an aghaidh teas agus gu bheil caitheamh ìosal aca air meatailtean.Mar sin, faodaidh cleachdadh stuthan ceirmeag an àite stuthan meatailt airson pàirtean caitheamh-dhìonach beatha an fho-fhrithidh a leasachadh, is urrainn dhaibh coinneachadh ri cuid de na stuthan àrd-teòthachd agus caitheamh àrd, riatanasan ioma-ghnìomhach agus cruaidh eile.Aig an àm seo, thathas air stuthan ceirmeag innleadaireachd a chleachdadh ann a bhith a’ dèanamh pàirtean dìon-teas einnsean, tar-chuir meacanaigeach anns na pàirtean caitheamh, uidheamachd ceimigeach anns na pàirtean a tha an aghaidh creimeadh agus pàirtean ròin, a’ nochdadh barrachd is barrachd cleachdadh farsaing de stuthan ceirmeag.
Tha dùthchannan leasaichte leithid a’ Ghearmailt, Iapan, na Stàitean Aonaichte, an Rìoghachd Aonaichte agus dùthchannan eile a’ cur cuideam mòr air leasachadh agus cleachdadh stuthan ceirmeag innleadaireachd, a’ tasgadh mòran airgid agus sgiobachd gus teòiridh giollachd agus teicneòlas innleadaireachd ceirmeag a leasachadh.Tha a’ Ghearmailt air prògram leis an t-ainm “SFB442” a chuir air bhog, leis an adhbhar teicneòlas PVD a chleachdadh gus film iomchaidh a cho-chur air uachdar nam pàirtean gus a dhol an àite a’ mheadhan lubaidh a dh’ fhaodadh a bhith cronail don àrainneachd agus don chorp daonna.Chleachd PW Gold agus feadhainn eile sa Ghearmailt am maoineachadh bho SFB442 gus teicneòlas PVD a chuir an sàs gus filmichean tana a thasgadh air uachdar bearings rollaidh agus lorg iad gu robh coileanadh an-aghaidh caitheamh bearings rollaidh air a leasachadh gu mòr agus gum faodadh na filmichean a chaidh a thasgadh air an uachdar a dhol an àite na filmichean gu tur. gnìomh cuir-ris an-aghaidh caitheamh cuideam mòr.Joachim, Franz et al.anns a’ Ghearmailt chleachd iad teicneòlas PVD gus filmichean WC/C ullachadh a’ nochdadh feartan sàr-mhath an-aghaidh sgìths, nas àirde na an fheadhainn aig bealaidh anns a bheil cuir-ris EP, toradh a bheir a-mach mar an ceudna comas còmhdach a chuir an àite stuthan cronail.E. Lugscheider et al.de Institiud Saidheans Stuthan, Oilthigh Teicnigeach Aachen, a’ Ghearmailt, le maoineachadh bhon DFG (Coimisean Sgrùdaidh na Gearmailt), air àrdachadh mòr a nochdadh ann an strì an aghaidh sgìths às deidh dha filmichean iomchaidh a thasgadh air stàilinn 100Cr6 a ’cleachdadh teicneòlas PVD.A bharrachd air an sin, tha na Stàitean Aonaichte General Motors air tòiseachadh anns an fhilm tasgaidh uachdar gèar seòrsa VolvoS80Turbo aca gus strì an aghaidh sgìths a leasachadh;tha a 'chompanaidh ainmeil Timken air an t-ainm film uachdar gèara ES200 a chuir air bhog;tha còmhdach gèar MAXIT comharra-malairt clàraichte air nochdadh sa Ghearmailt;comharra-malairt clàraichte Graphit-iC agus Dymon-iC fa leth Tha còmhdach gèar leis na comharran-malairt clàraichte Graphit-iC agus Dymon-iC cuideachd rim faighinn san RA.
Mar phàirtean a bharrachd cudromach de sgaoileadh meacanaigeach, tha àite cudromach aig gèaraichean ann an gnìomhachas, agus mar sin tha e air leth cudromach gu practaigeach sgrùdadh a dhèanamh air cleachdadh stuthan ceirmeag air gèaraichean.Aig an àm seo, is e na leanas sa mhòr-chuid na stuthan ceirmeag innleadaireachd a tha air an cur an sàs anns na gèaraichean.
1 , TiN còmhdach còmhdach
1, TiN
Còmhdach ian Is e còmhdach ceirmeag TiN aon de na còmhdach atharraichte uachdar as fharsainge le cruas àrd, neart adhesion àrd, co-èifeachd brisidh ìosal, deagh sheasamh an aghaidh creimeadh, msaa.Is e am prìomh adhbhar a tha a’ toirt buaidh air cleachdadh còmhdach ceirmeag air gèaraichean an duilgheadas ceangail eadar còmhdach ceirmeag agus substrate.Leis gu bheil suidheachaidhean obrach agus feartan buaidh gèaraichean fada nas iom-fhillte na an fheadhainn aig innealan agus molltairean, tha cleachdadh aon chòmhdach TiN air làimhseachadh uachdar gèar air a chuingealachadh gu mòr.Ged a tha na buannachdan aig còmhdach ceirmeag a thaobh cruas àrd, co-èifeachd brisidh ìosal agus strì an aghaidh creimeadh, tha e brisg agus duilich còmhdach nas tiugh fhaighinn, agus mar sin feumaidh e cruas àrd agus substrate neart àrd gus taic a thoirt don chòmhdach gus na feartan aige a chluich.Mar sin, tha còmhdach ceirmeag air a chleachdadh sa mhòr-chuid airson uachdar carbide agus stàilinn àrd-astar.Tha an stuth gèar bog an taca ris an stuth ceirmeag, agus tha an eadar-dhealachadh eadar nàdar an t-substrate agus an còmhdach mòr, agus mar sin tha an cothlamadh den chòmhdach agus an t-substrate truagh, agus chan eil an còmhdach gu leòr airson taic a thoirt don chòmhdach, a ’dèanamh tha an còmhdach furasta a leigeil dheth sa phròiseas cleachdaidh, chan e a-mhàin nach urrainn dha na buannachdan a tha an lùib a’ chòmhdach ceirmeag a chluich, ach bidh na gràinean còmhdach ceirmeach a thuiteas dheth ag adhbhrachadh caitheamh sgrìobach air an gèar, a ’luathachadh call caitheamh an gèar.Is e am fuasgladh a th’ ann an-dràsta teicneòlas làimhseachadh uachdar measgaichte a chleachdadh gus an ceangal eadar an ceirmeag agus an t-substrate a leasachadh.Tha teicneòlas làimhseachadh uachdar iom-fhillte a ’toirt iomradh air a’ chothlamadh de chòmhdach tasgadh bhalbhaichean corporra agus pròiseasan no còmhdach làimhseachaidh uachdar eile, a ’cleachdadh dà uachdar / fo-làr eadar-dhealaichte gus uachdar stuth an t-substrate atharrachadh gus feartan meacanaigeach co-dhèanta fhaighinn nach gabh a choileanadh le aon phròiseas làimhseachaidh uachdar. .Tha còmhdach co-dhèanta TiN air a thasgadh le ian nitriding agus PVD mar aon de na còmhdach co-dhèanta as motha a chaidh a sgrùdadh.Tha ceangal làidir aig an t-substrate plasma nitriding agus còmhdach co-dhèanta ceirmeach TiN agus tha an aghaidh caitheamh air a leasachadh gu mòr.
Tha an tighead as fheàrr de chòmhdach film TiN le sàr-aghaidh caitheamh agus ceangal bonn film timcheall air 3 ~ 4μm.Ma tha tiugh còmhdach film nas lugha na 2μm, cha tèid an caitheamh caitheamh a leasachadh gu mòr.Ma tha tiugh còmhdach an fhilm nas motha na 5μm, thèid an ceangal bonn film a lughdachadh.
2 、 Còmhdach TiN ioma-fhilleadh, ioma-phàirteach
Le bhith a’ cleachdadh còmhdach TiN mean air mhean agus farsaing, tha barrachd is barrachd rannsachaidh a’ dèanamh air mar a leasaicheas agus a leasaicheas tu còmhdach TiN.Anns na bliadhnachan mu dheireadh, chaidh còmhdach ioma-phàirteach agus còmhdach ioma-fhilleadh a leasachadh stèidhichte air còmhdach binary TiN, leithid Ti-CN, Ti-CNB, Ti-Al-N, Ti-BN, (Tix, Cr1-x) N, TiN /Al2O3, msaa. Le bhith a’ cur eileamaidean leithid Al agus Si ri còmhdach TiN, faodar an aghaidh an aghaidh oxidation àrd-teòthachd agus cruas nan còmhdach a leasachadh, fhad ‘s a chuireas e eileamaidean leithid B ri cruas agus neart adhesion nan còmhdach.
Air sgàth cho iom-fhillte 'sa tha an sgrìobhadh ioma-phàirteach, tha mòran connspaidean san sgrùdadh seo.Ann an sgrùdadh còmhdach ioma-phàirteach (Tix, Cr1-x)N, tha connspaid mhòr ann an toraidhean an rannsachaidh.Tha cuid den bheachd gu bheil còmhdach (Tix, Cr1-x)N stèidhichte air TiN, agus chan urrainn dha Cr a bhith ann ach ann an cruth fuasgladh cruaidh ùr anns an TiN dot matrix, ach chan ann mar ìre CrN air leth.Tha sgrùdaidhean eile a 'sealltainn gu bheil an àireamh de atoman Cr a tha gu dìreach a' dol an àite dadaman Ti ann an còmhdach (Tix,Cr1-x)N cuingealaichte, agus tha an Cr a tha air fhàgail anns an stàit singilte no a 'cruthachadh choimeasgaidhean le N. Bidh an còmhdach a’ lughdachadh meud mìrean uachdar agus ag àrdachadh cruas, agus tha cruas a ’chòmhdaich a’ ruighinn an luach as àirde nuair a ruigeas an ceudad mòr de Cr 3l%, ach tha cuideam a-staigh a ’chòmhdaich cuideachd a’ ruighinn an luach as àirde.
3, còmhdach còmhdach eile
A bharrachd air na còmhdach TiN a thathas a’ cleachdadh gu cumanta, thathas a’ cleachdadh mòran de stuthan ceirmeag innleadaireachd airson neartachadh uachdar gèar.
(1) Tha.Terauchi et al.Rinn Iapan sgrùdadh air a bhith a’ strì an aghaidh caitheamh brisidh de ghèaraichean ceirmeag titanium carbide no titanium nitride a chaidh a thasgadh leis an dòigh tasgadh vapor.Chaidh na gèaraichean carburized agus snasta gus cruas uachdar timcheall air HV720 agus garbh uachdar 2.4 μm mus deach an còmhdach, agus chaidh na còmhdach ceirmeag ullachadh le tasgadh bhalbhaichean ceimigeach (CVD) airson titanium carbide agus le tasgadh vapor corporra (PVD) airson titanium nitride, le tighead film ceirmeach timcheall air 2 μm.Chaidh sgrùdadh a dhèanamh air feartan caitheamh suathaidh an làthair ola agus suathadh tioram, fa leth.Chaidh a lorg gun deach cur an aghaidh galling agus strì an aghaidh sgrìobadh an vice gèar àrdachadh gu mòr às deidh a bhith air a chòmhdach le ceirmeag.
(2) Chaidh còmhdach co-dhèanta de Ni-P agus TiN le còmhdach ceimigeach ullachadh le bhith a’ ro-chòmhdach Ni-P mar ìre gluasaid agus an uairsin a’ tasgadh TiN.Tha an sgrùdadh a ’sealltainn gu bheil cruas uachdar a’ chòmhdach cho-mheasgaichte seo air a leasachadh gu ìre, agus gu bheil an còmhdach ceangailte nas fheàrr ris an t-substrate agus gu bheil caitheamh caitheamh nas fheàrr aige.
(3) WC/C, film tana B4C
Chleachd M. Murakawa et al., Roinn Innleadaireachd Meacanaigeach, Institiud Teicneòlais Iapan, teicneòlas PVD gus film tana WC/C a thasgadh air uachdar gèaraichean, agus bha a bheatha seirbheis trì tursan nas àirde na gèaraichean àbhaisteach quenched agus talmhainn fo ola- suidheachaidhean lubrication saor an asgaidh.Franz J et al.chleachd iad teicneòlas PVD gus film tana WC/C agus B4C a thasgadh air uachdar gèaraichean FEZ-A agus FEZ-C, agus sheall an deuchainn gun do lughdaich an còmhdach PVD gu mòr an suathadh gèar, a’ dèanamh nach robh an gèar cho buailteach a bhith a’ glaodhadh no a’ glaodhadh teth, agus leasaich e comas giùlain an gèar.
(4) CrN filmichean
Tha filmichean CrN coltach ri filmichean TiN leis gu bheil cruas nas àirde aca, agus tha filmichean CrN nas seasmhaiche ri oxidation aig teòthachd àrd na TiN, tha iad an aghaidh creimeadh nas fheàrr, cuideam nas ìsle a-staigh na filmichean TiN, agus cruas an ìre mhath nas fheàrr.Dh’ ullaich Chen Ling et film co-dhèanta TiAlCrN/CrN a bha an aghaidh caitheamh le deagh cheangal stèidhichte air film air uachdar HSS, agus mhol e cuideachd teòiridh cruachadh gluasad film ioma-fhilleadh, ma tha an eadar-dhealachadh lùth dislocation eadar dà shreath mòr, bidh an gluasad a’ tachairt ann an aon shreath bidh e duilich a dhol thairis air an eadar-aghaidh aige a-steach don t-sreath eile, agus mar sin a’ cruthachadh cruachadh gluasad aig an eadar-aghaidh agus a’ cluich pàirt a bhith a’ neartachadh an stuth.Rinn Zhong Bin et sgrùdadh air buaidh susbaint nitrigin air structar ìre agus feartan caitheamh brisidh filmichean CrNx, agus sheall an sgrùdadh gun do lagaich an stùc sgaoilidh Cr2N (211) anns na filmichean mean air mhean agus gun do dh’ fhàs an stùc CrN (220) mean air mhean leis an àrdachadh. de shusbaint N2, lùghdaich na mìrean mòra air uachdar an fhilm mean air mhean agus bha an uachdar buailteach a bhith rèidh.Nuair a bha an èadhar N2 25 ml / min (b ’e sruth arc stòr targaid 75 A, tha càileachd uachdar math aig an fhilm CrN a chaidh a thasgadh, cruas math agus deagh chaitheamh caitheamh nuair a tha an èadhar N2 25ml / min (is e sruth arc stòr targaid 75A, àicheil). Tha an cuideam 100V).
(5) Film superhard
Is e film Superhard am film cruaidh le cruas nas motha na 40GPa, sàr-aghaidh caitheamh, strì an aghaidh teòthachd àrd agus co-èifeachd brisidh ìosal agus co-èifeachd leudachaidh teirmeach ìosal, film daoimean amorphous sa mhòr-chuid agus film CN.Tha feartan amorphous aig filmichean daoimean amorphous, gun structar òrdaichte fad-raon, agus tha àireamh mhòr de bannan tetrahedral CC ann, agus mar sin canar filmichean gualain amorphous tetrahedral riutha cuideachd.Mar sheòrsa de fhilm gualain amorphous, tha mòran fheartan sàr-mhath aig còmhdach coltach ri daoimean (DLC) coltach ri daoimean, leithid giùlan teirmeach àrd, cruas àrd, modulus àrd elastagach, co-èifeachd leudachadh teirmeach ìosal, seasmhachd ceimigeach math, deagh chaitheamh caitheamh agus co-èifeachd brisidh ìosal.Thathas air sealltainn gum faod còmhdach filmichean coltach ri daoimean air uachdar gèar beatha seirbheis a leudachadh le factar 6 agus leasachadh mòr a thoirt air an aghaidh reamhar.Tha structar criostail aig filmichean CN, ris an canar cuideachd filmichean carbon-nitrogen amorphous, coltach ris an fhear de choimeasgaidhean covalent β-Si3N4 agus canar β-C3N4 riutha cuideachd.Liu agus Cohen et al.air a dhèanamh le àireamhachadh teòiridheach teann a’ cleachdadh àireamhachadh bann pseudopotential bhon phrionnsapal ciad-nàdarrach, air a dhearbhadh gu bheil lùth ceangail mòr aig β-C3N4, structar meacanaigeach seasmhach, faodaidh co-dhiù aon stàit fo-sheasmhach a bhith ann, agus tha am modulus elastagach aige coltach ri daoimean, le feartan math, a dh’ fhaodadh cruas uachdar a leasachadh gu h-èifeachdach agus strì an aghaidh caitheamh an stuth agus an co-èifeachd brisidh a lughdachadh.
(6) Còmhdach còmhdach dìon-caitheamh alloy eile
Thathas cuideachd a’ feuchainn ri cuid de chòtaichean dìon-caitheamh alloy a chuir an sàs ann an gèaraichean, mar eisimpleir, tha tasgadh còmhdach alloy Ni-P-Co air uachdar fiacail gèaraichean stàilinn 45 # na chòmhdach alloy gus eagrachadh gràin ultra-ghrinn fhaighinn, a dh'fhaodas beatha a leudachadh suas gu 1.144 ~ 1.533 uair.Chaidh sgrùdadh a dhèanamh cuideachd gu bheil còmhdach meatailt Cu agus còmhdach alloy Ni-W air a chuir an sàs air uachdar fiacail gèar iarann teinnteach Cu-Cr-P gus a neart adhartachadh;Thathas a ’cur còmhdach alloy Ni-W agus Ni-Co an sàs air uachdar fiacail gèar iarann teilgte HT250 gus an aghaidh caitheamh a leasachadh 4 ~ 6 tursan an taca ris an gèar gun chòmhdach.
Ùine puist: Samhain-07-2022