Teknoloji depo PVD te pratike pou anpil ane kòm yon nouvo teknoloji modifikasyon sifas, espesyalman teknoloji vakyòm ion kouch, ki te genyen gwo devlopman nan dènye ane yo e kounye a se lajman ki itilize nan tretman an nan zouti, mwazi, bag piston, angrenaj ak lòt konpozan. .Kovèti pou yo kouvwi prepare pa teknoloji vakyòm ion kouch ka siyifikativman diminye koyefisyan friksyon an, amelyore anti-mete ak sèten anti-korozyon, epi yo te vin konsantre ak cho kote rechèch nan jaden an nan teknoloji ranfòse sifas Kovèti pou.
Materyèl komen yo itilize pou angrenaj yo se sitou fòje asye, jete asye, fè jete, metal ki pa fèr (kwiv, aliminyòm) ak plastik.Steel se sitou 45 asye, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB, 38CrMoAl.Low kabòn asye sitou itilize nan 20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo.Fòje asye se pi lajman itilize nan angrenaj paske nan pi bon pèfòmans li yo, pandan y ap jete asye anjeneral yo itilize pou fabrike angrenaj ak dyamèt> 400mm ak estrikti konplèks.Angrenaj fè jete anti-lakòl ak pitting rezistans, men mank de enpak ak rezistans mete, sitou pou travay ki estab, pouvwa se pa vitès ki ba oswa gwo gwosè ak fòm konplèks, ka travay anba kondisyon an nan mank de lubrasyon, apwopriye pou louvri. transmisyon.Metal ki pa FERROUS souvan itilize se fèblan an kwiv, aliminyòm-fè an kwiv ak Distribisyon alyaj aliminyòm, souvan yo itilize nan envantè de turbin oswa angrenaj, men pwopriyete yo glisman ak anti-friksyon yo pòv, sèlman pou limyè, chaj mwayen ak ba-vitès. angrenaj.Kovèti pou materyèl ki pa metalik yo pwensipalman itilize nan kèk jaden ak kondisyon espesyal, tankou lwil oliv-gratis lubrification ak segondè fyab.Jaden an nan kondisyon tankou polisyon ki ba, tankou aparèy nan kay la, ekipman medikal, machin manje ak machin twal.
Materyèl kouch Kovèti pou
Materyèl seramik Jeni yo se materyèl trè pwomèt ak gwo fòs ak dite, espesyalman ekselan rezistans chalè, ba konduktiviti tèmik ak ekspansyon tèmik, segondè rezistans mete ak rezistans oksidasyon.Yon gwo kantite etid yo te montre ke materyèl seramik yo natirèlman reziste chalè epi yo gen ba mete sou metal yo.Se poutèt sa, itilize nan materyèl seramik olye pou yo materyèl metal pou mete ki reziste pati ka amelyore lavi sa a ki nan friksyon sub la, ka satisfè kèk nan tanperati a wo ak segondè materyèl ki reziste, milti-fonksyonèl ak lòt kondisyon difisil.Kounye a, materyèl seramik jeni yo te itilize nan envantè de pati motè ki reziste chalè, transmisyon mekanik nan pati yo mete, ekipman chimik nan pati yo korozyon ki reziste ak pati sele, de pli zan pli montre aplikasyon an lajè nan kandida materyèl seramik.
Peyi devlope yo tankou Almay, Japon, Etazini, Wayòm Ini ak lòt peyi yo bay anpil enpòtans nan devlopman ak aplikasyon jeni materyèl seramik, envesti anpil lajan ak mendèv pou devlope teyori pwosesis la ak teknoloji nan seramik jeni.Almay te lanse yon pwogram ki rele "SFB442", objektif la se sèvi ak teknoloji PVD pou fè sentèz yon fim apwopriye sou sifas pati pyès sa yo pou ranplase mwayen lubrifyan ki kapab danjere nan anviwònman an ak kò imen an.PW Gold ak lòt moun nan Almay te itilize finansman ki soti nan SFB442 pou aplike teknoloji PVD pou depoze fim mens sou sifas woule BEARINGS epi li te jwenn ke pèfòmans anti-mete nan woule bi yo te amelyore anpil e fim yo depoze sou sifas la ka konplètman ranplase. fonksyon ekstrèm presyon aditif anti-mete.Joachim, Franz et al.an Almay te itilize teknoloji PVD pou prepare fim WC/C ki demontre ekselan pwopriyete anti-fatig, pi wo pase sa yo ki nan grès machin ki gen aditif EP, yon rezilta ki menm jan an bay posiblite pou ranplase aditif danjere ak kouch.E. Lugscheider et al.nan Enstiti Syans Materyèl, Teknik University of Aachen, Almay, ak finansman nan DFG (GermanResearch Komisyon), demontre yon ogmantasyon siyifikatif nan rezistans fatig apre depoze fim apwopriye sou asye 100Cr6 lè l sèvi avèk teknoloji PVD.Anplis de sa, Etazini General Motors yo te kòmanse nan fim depo sifas machin VolvoS80Turbo kalite machin Kovèti pou amelyore fatig pitting rezistans;pi popilè konpayi Timken la te lanse fim nan sifas Kovèti pou ES200 non;anrejistre mak MAXIT Kovèti pou kouch te parèt nan Almay;mak anrejistre Graphit-iC ak Dymon-iC respektivman Kouch Kovèti pou ak mak anrejistre Graphit-iC ak Dymon-iC yo disponib tou nan UK a.
Kòm yon pyès rezèv enpòtan nan transmisyon mekanik, angrenaj jwe yon wòl enpòtan nan endistri, kidonk li se nan siyifikasyon trè enpòtan pratik yo etidye aplikasyon an nan materyèl seramik sou angrenaj.Kounye a, seramik yo jeni aplike nan angrenaj yo se sitou sa ki annapre yo.
1, TiN kouch kouch
1, TiN
Ion kouch TiN seramik kouch se youn nan sifas ki pi lajman itilize penti modifye ak dite segondè, segondè fòs adezyon, ba koyefisyan friksyon, bon rezistans korozyon, elatriye Li te lajman itilize nan divès domèn, espesyalman nan zouti ak endistri mwazi.Rezon prensipal ki afekte aplikasyon an nan kouch seramik sou angrenaj se pwoblèm nan lyezon ant kouch seramik ak substra.Depi kondisyon travay yo ak faktè enfliyans nan angrenaj yo pi konplike pase sa yo ki nan zouti ak mwazi, aplikasyon an nan yon sèl kouch TiN sou tretman sifas Kovèti pou anpil restriksyon.Malgre ke kouch seramik gen avantaj ki genyen nan dite segondè, koyefisyan friksyon ki ba ak rezistans korozyon, li se frajil ak difisil pou jwenn yon kouch pi epè, kidonk li bezwen yon dite segondè ak segondè substra fòs sipòte kouch la nan lòd yo jwe karakteristik li yo.Se poutèt sa, se kouch seramik sitou itilize pou sifas carbure ak gwo vitès asye.Materyèl la Kovèti pou se mou konpare ak materyèl la seramik, ak diferans ki genyen ant nati a nan substra a ak kouch la se gwo, kidonk konbinezon an nan kouch la ak substra a se pòv, ak kouch la se pa ase sipòte kouch la, fè kouch la fasil tonbe nan pwosesis la nan itilize, pa sèlman pa ka jwe avantaj ki genyen nan kouch seramik la, men patikil yo kouch seramik ki tonbe pral lakòz abrazif mete sou Kovèti pou la, akselere pèt la mete nan Kovèti pou la.Solisyon aktyèl la se sèvi ak teknoloji tretman sifas konpoze amelyore kosyon ki genyen ant seramik la ak substra a.Teknoloji tretman sifas konpoze refere a konbinezon de kouch fizik depo vapè ak lòt pwosesis tretman sifas oswa kouch, lè l sèvi avèk de sifas separe / soutèr pou modifye sifas la nan materyèl la substra pou jwenn pwopriyete mekanik konpoze ki pa ka reyalize pa yon pwosesis tretman sifas sèl. .TiN konpoze kouch depoze pa ion nitriding ak PVD se youn nan kouch yo konpoze ki pi rechèch.Substra plasma nitrurasyon an ak TiN seramik kouch konpoze gen yon kosyon fò ak rezistans nan mete amelyore anpil.
Epesè optimal nan kouch fim TiN ak ekselan rezistans mete ak lyezon baz fim se sou 3 ~ 4μm.Si epesè kouch fim nan mwens pase 2μm, rezistans nan mete pa pral amelyore anpil.Si epesè kouch fim nan plis pase 5μm, lyezon baz fim yo pral diminye.
2, milti-kouch, milti-konpozan TiN kouch
Avèk aplikasyon an gradyèl ak toupatou nan kouch TiN, gen pi plis ak plis rechèch sou fason yo amelyore ak amelyore kouch TiN.Nan dènye ane yo, kouch milti-konpozan ak kouch milti-kouch yo te devlope ki baze sou kouch binè TiN, tankou Ti-CN, Ti-CNB, Ti-Al-N, Ti-BN, (Tix,Cr1-x)N, TiN. /Al2O3, elatriye Lè yo ajoute eleman tankou Al ak Si nan TiN kouch, rezistans nan oksidasyon wo-tanperati ak dite nan kouch yo ka amelyore, pandan y ap ajoute eleman tankou B ka amelyore dite a ak fòs adezyon nan kouch yo.
Akòz konpleksite konpozisyon miltikonpozan an, gen anpil konfli nan etid sa a.Nan etid la nan (Tix,Cr1-x)N kouch milti-konpozan, gen yon gwo konfli nan rezilta rechèch yo.Gen kèk moun ki kwè ke (Tix, Cr1-x) N kouch yo baze sou TiN, ak Cr ka sèlman egziste nan fòm lan nan ranplasman solisyon solid nan matris la pwen TiN, men se pa kòm yon faz separe CrN.Lòt etid yo montre ke kantite atòm Cr ki ranplase dirèkteman atòm Ti nan (Tix,Cr1-x)N kouch limite, ak Cr ki rete a egziste nan eta a singlet oswa fòme konpoze ak N. Rezilta eksperimantal yo montre ke adisyon a nan Cr. nan kouch la diminye gwosè patikil sifas la ak ogmante dite a, ak dite nan kouch la rive nan valè ki pi wo li yo lè pousantaj nan mas nan Cr rive nan 3l%, men estrès la entèn nan kouch la tou rive nan valè maksimòm li yo.
3 、 lòt kouch kouch
Anplis de kouch yo souvan itilize TiN, anpil diferan seramik jeni yo itilize pou ranfòse sifas Kovèti pou.
(1)Y.Terauchi et al.nan Japon etidye rezistans nan mete friksyon nan carbure Titàn oswa nitrure Titàn angrenaj seramik depoze pa metòd la depo vapè.Kovèti pou yo te carburized ak poli pou reyalize yon sifas dite apeprè HV720 ak yon sifas ki brutality de 2.4 μm anvan kouch, ak kouch seramik yo te prepare pa depo vapè chimik (CVD) pou carbure Titàn ak pa depo vapè fizik (PVD) pou nitrure Titàn, ak yon epesè fim seramik apeprè 2 μm.Pwopriyete mete friksyon yo te envestige nan prezans lwil oliv ak friksyon sèk, respektivman.Li te jwenn ke rezistans nan galling ak rezistans grate nan vis la Kovèti pou yo te anpil amelyore apre kouch ak seramik.
(2) Kouch konpoze chimik Ni-P ak TiN te prepare pa pre-kouvwi Ni-P kòm yon kouch tranzisyon ak Lè sa a, depoze TiN.Etid la montre ke dite sifas sa a kouch konpoze te amelyore nan yon sèten limit, ak kouch la pi byen kole ak substra a epi li gen pi bon rezistans mete.
(3) WC/C, B4C fim mens
M. Murakawa et al., Depatman Jeni Mekanik, Enstiti Japon Teknoloji, te itilize teknoloji PVD pou depoze WC/C fim mens sou sifas angrenaj yo, ak lavi sèvis li yo te twa fwa sa a angrenaj òdinè trempe ak tè anba lwil oliv. kondisyon lubrification gratis.Franz J et al.itilize PVD teknoloji pou depoze WC/C ak B4C fim mens sou sifas FEZ-A ak FEZ-C angrenaj, ak eksperyans la te montre ke kouch PVD la siyifikativman redwi friksyon an Kovèti pou, fè Kovèti pou la mwens sansib a kolan cho oswa kole, ak amelyore kapasite chaj-pote nan Kovèti pou la.
(4) fim CrN
Fim CrN yo sanble ak fim TiN paske yo gen pi wo dite, ak fim CrN yo pi rezistan a oksidasyon tanperati ki wo pase TiN, yo gen pi bon rezistans korozyon, pi ba estrès entèn pase fim TiN, ak relativman pi bon severite.Chen Ling et prepare yon fim konpoze TiAlCrN/CrN ki reziste ak ekselan lyezon fim ki baze sou sifas HSS, epi tou li te pwopoze teyori anpile dislokasyon fim multikouch, si diferans enèji debwatman ant de kouch se gwo, debwatman an rive. nan yon sèl kouch pral difisil travèse koòdone li yo nan lòt kouch nan, konsa fòme anpile nan debwatman nan koòdone a ak jwe wòl nan ranfòse materyèl la.Zhong Bin et etidye efè kontni nitwojèn sou estrikti faz la ak pwopriyete friksyon nan fim CrNx, ak etid la te montre ke Cr2N (211) pik difraksyon nan fim yo piti piti febli ak CrN (220) pik la piti piti amelyore ak ogmantasyon an. nan kontni N2, patikil yo gwo sou sifas la fim piti piti diminye ak sifas la gen tandans yo dwe plat.Lè aere N2 a te 25 ml/min (aktyèl sib arc sous la te 75 A, fim CrN depoze a gen bon kalite sifas, bon dite ak ekselan rezistans mete lè aere N2 a se 25ml/min (sous sib aktyèl la se 75A, negatif). presyon se 100V).
(5) Superhard fim
Fim Superhard se fim nan solid ak dite ki pi gran pase 40GPa, ekselan rezistans mete, rezistans tanperati ki wo ak koyefisyan friksyon ki ba ak ba koyefisyan ekspansyon tèmik, sitou fim dyaman amorphe ak fim CN.Fim dyaman amorphe gen pwopriyete amorphe, pa gen okenn estrikti òdone alontèm, epi yo gen yon gwo kantite CC tetraedral lyezon, kidonk yo rele yo tou fim kabòn tetraedral amorphe.Kòm yon kalite fim kabòn amorphe, kouch ki tankou dyaman (DLC) gen anpil pwopriyete ekselan ki sanble ak dyaman, tankou segondè konduktiviti tèmik, segondè dite, segondè modil elastik, ba koyefisyan ekspansyon tèmik, bon estabilite chimik, bon rezistans mete ak ba koyefisyan friksyon.Li te montre ke kouch fim dyaman ki tankou sou sifas Kovèti pou ka pwolonje lavi sèvis la pa yon faktè de 6 ak siyifikativman amelyore rezistans nan fatig.Fim CN, ke yo rele tou fim kabòn-azòt amorphe, gen yon estrikti kristal ki sanble ak sa yo ki nan konpoze kovalan β-Si3N4 epi yo konnen tou kòm β-C3N4.Liu ak Cohen et al.fè kalkil solid teyorik lè l sèvi avèk kalkil bann pseudopotential soti nan prensip la premye-nati, konfime ke β-C3N4 gen yon gwo enèji obligatwa, yon estrikti mekanik ki estab, omwen yon eta sub-estab ka egziste, ak modil elastik li yo konparab ak dyaman, ak pwopriyete bon, ki ka efektivman amelyore dite sifas la ak rezistans mete nan materyèl la epi redwi koyefisyan friksyon an.
(6) Lòt kouch kouch alyaj ki reziste
Gen kèk kouch alyaj ki reziste tou yo te eseye aplike nan angrenaj, pou egzanp, depozisyon an nan kouch alyaj Ni-P-Co sou sifas dan an nan 45 # angrenaj asye se yon kouch alyaj jwenn ultra-amann òganizasyon grenn, ki ka pwolonje lavi a jiska 1.144 ~ 1.533 fwa.Li te tou etidye ke kouch metal Cu ak kouch alyaj Ni-W yo aplike sou sifas dan an nan Kovèti pou jete alyaj Cu-Cr-P pou amelyore fòs li yo;Ni-W ak Ni-Co kouch alyaj aplike sou sifas dan an nan Kovèti pou fè jete HT250 amelyore rezistans nan mete pa 4 ~ 6 fwa konpare ak Kovèti pou la san kouvwi.
Tan poste: Nov-07-2022