د ګیر کوټینګ ټیکنالوژي

د PVD زیرمه کولو ټیکنالوژي د ډیری کلونو لپاره د نوي سطحې ترمیم ټیکنالوژۍ په توګه تمرین شوې ، په ځانګړي توګه د ویکیوم آئن کوټینګ ټیکنالوژي ، کوم چې پدې وروستیو کلونو کې لوی پرمختګ ترلاسه کړی او اوس په پراخه کچه د وسیلو ، مولډونو ، پسټون حلقو ، ګیرونو او نورو برخو درملنه کې کارول کیږي. .د ویکیوم آئن کوټینګ ټیکنالوژۍ لخوا چمتو شوي لیپت شوي ګیرونه کولی شي د پام وړ د رګ کموالی راټیټ کړي ، د پوښاک ضد او ځانګړي زنګون ضد ښه کړي ، او د ګیر سطحې پیاوړي کولو ټیکنالوژۍ په برخه کې د څیړنې تمرکز او ګرم ځای ګرځیدلی.

عام مواد چې د ګیرونو لپاره کارول کیږي په عمده توګه جعلي فولاد، کاسټ فولاد، کاسټ اوسپنه، غیر فیرس فلزات (مسو، المونیم) او پلاستيک دي.فولاد په عمده توګه د 45 فولادو، 35SiMn، 40Cr، 40CrNi، 40MnB، 38CrMoAl دی.د ټیټ کاربن فولاد په عمده توګه په 20Cr، 20CrMnTi، 20MnB، 20CrMnTo کې کارول کیږي.جعلي فولاد د غوره فعالیت له امله په ګیرونو کې په پراخه کچه کارول کیږي، پداسې حال کې چې کاسټ فولاد معمولا د 400mm> قطر او پیچلي جوړښت سره د ګیرونو جوړولو لپاره کارول کیږي.د کاسټ اوسپنې ګیرونه د ګلو او پیټینګ ضد مقاومت لري ، مګر د اغیزو او پوښاک مقاومت نشتوالی ، په عمده ډول د مستحکم کار لپاره ، بریښنا ټیټ سرعت یا لوی اندازه او پیچلي شکل نلري ، د غوړ نشتوالي حالت کې کار کولی شي ، د خلاصیدو لپاره مناسب انتقالغیر فیرس فلزات چې معمولا کارول کیږي د ټین برونز، المونیم اوسپنې برونز او کاسټینګ المونیم الیاژ دي، چې معمولا د توربینونو یا ګیرونو په جوړولو کې کارول کیږي، مګر د سلیډینګ او ضد رګونو ځانګړتیاوې کمزورې دي، یوازې د رڼا، متوسط ​​​​لوډ او ټیټ سرعت لپاره. ګیرونهد غیر فلزي موادو ګیرونه په عمده توګه په ځینو برخو کې د ځانګړو اړتیاو سره کارول کیږي، لکه د تیلو څخه پاک غوړ او لوړ اعتبار.د شرایطو ساحه لکه ټیټ ککړتیا، لکه د کور وسایل، طبي تجهیزات، د خوړو ماشینونه او د ټوکر ماشین.

د ګیر کوټینګ مواد

د انجینرۍ سیرامیک مواد د لوړ ځواک او سختۍ سره خورا ژمن توکي دي ، په ځانګړي توګه د تودوخې عالي مقاومت ، ټیټ حرارتي چالکتیا او تودوخې توسیع ، د لوړ پوښ مقاومت او اکسیډریشن مقاومت.یو لوی شمیر مطالعاتو ښودلې چې سیرامیک مواد په طبیعي ډول د تودوخې مقاومت لري او په فلزاتو کې ټیټ پوښاک لري.له همدې امله ، د اغوستلو مقاومت لرونکي برخو لپاره د فلزي موادو پرځای د سیرامیک موادو کارول کولی شي د رګونو فرعي ژوند ته وده ورکړي ، کولی شي ځینې د لوړې تودوخې او لوړ لباس مقاومت لرونکي توکي ، څو کاري او نور سختې اړتیاوې پوره کړي.په اوس وخت کې، د انجنیري سیرامیک مواد د انجن د تودوخې مقاومت لرونکي برخو په جوړولو کې کارول شوي، د اغوستلو برخو کې میخانیکي لیږد، د کیمیاوي تجهیزاتو د ککړتیا په وړاندې مقاومت لرونکي برخو او سیل کولو برخو کې، په زیاتیدونکي توګه د سیرامیک موادو امکاناتو پراخه غوښتنلیک ښیې.

پرمختللي هیوادونه لکه آلمان، جاپان، متحده ایالات، انګلستان او نور هیوادونه د انجینرۍ سیرامیک موادو پراختیا او پلي کولو ته ډیر اهمیت ورکوي ، د انجینرۍ سیرامیکونو پروسس تیوري او ټیکنالوژۍ پراختیا لپاره ډیرې پیسې او افرادي ځواک پانګونه کوي.آلمان د "SFB442" په نوم یو پروګرام پیل کړی، چې موخه یې د PVD ټیکنالوژۍ کارول دي ترڅو د برخو په سطحه یو مناسب فلم ترکیب کړي ترڅو چاپیریال او د انسان بدن ته د احتمالي زیان رسونکي غوړ ځای په ځای کړي.په آلمان کې PW Gold او نورو د SFB442 څخه تمویل کارولی ترڅو د PVD ټیکنالوژۍ پلي کړي ترڅو د رولینګ بیرنګونو په سطحه پتلي فلمونه زیرمه کړي او وموندله چې د رولینګ بیرنګونو ضد لباس فعالیت د پام وړ ښه شوی او په سطحه زیرمه شوي فلمونه کولی شي په بشپړ ډول ځای په ځای کړي. د خورا فشار ضد لباس اضافه کولو فعالیت.Joachim, Franz et al.په آلمان کې د PVD ټیکنالوژۍ څخه کار اخیستی ترڅو د WC/C فلمونه چمتو کړي چې د ستړیا ضد غوره ځانګړتیاوې ښیي، د EP اضافه کولو لرونکي لبریکینټونو څخه لوړ دي، په پایله کې چې په ورته ډول د کوټینګونو سره د زیان رسونکي اضافو ځای په ځای کولو امکان پیدا کوي.E. Lugscheider et al.د موادو ساینس انسټیټیوټ، د آلمان د آچین تخنیکي پوهنتون، د DFG (د آلمان د څیړنې کمیسیون) په تمویل سره، د PVD ټیکنالوژۍ په کارولو سره د 100Cr6 فولادو مناسب فلمونو زیرمه کولو وروسته د ستړیا مقاومت کې د پام وړ زیاتوالی ښودلی.برسېره پر دې، د متحده ایالاتو جنرال موټرو د خپل VolvoS80Turbo ډوله موټر ګیر سطحه ډیپوزیشن فلم پیل کړی ترڅو د ستړیا پیټینګ مقاومت ښه کړي؛مشهور ټیمکن شرکت د ES200 ګیر سطحي فلم په نوم پیل کړی؛ثبت شوی سوداګریز نښه MAXIT ګیر کوټینګ په آلمان کې څرګند شوی؛په ترتیب سره راجستر شوی سوداګریزه نښه Graphit-iC او Dymon-iC د راجستر شوي سوداګریزې نښې ګرافیت-iC او Dymon-iC سره ګیر کوټینګونه هم په انګلستان کې شتون لري.

د میخانیکي لیږد مهم فالتو پرزو په توګه، ګیرونه په صنعت کې مهم رول لوبوي، نو دا خورا مهم عملي اهمیت لري چې په ګیرونو کې د سیرامیک موادو کارول مطالعه کړي.په اوس وخت کې، په ګیرونو کې پلي شوي انجنیري سیرامیکونه په عمده توګه لاندې دي.

1، د TiN کوټینګ طبقه
1، TiN

د آیون کوټینګ TiN سیرامیک پرت یو له خورا پراخه کارول شوي سطحي ترمیم شوي کوټینګونو څخه دی چې د لوړې سختۍ ، لوړ چپکولو ځواک ، ټیټ رګ کمیت ، ښه سنکنرن مقاومت ، او داسې نور سره په پراخه کچه کارول کیږي ، په ځانګړي توګه په وسیلې او مولډ صنعت کې.اصلي دلیل چې په ګیرونو کې د سیرامیک کوټینګ پلي کولو اغیزه کوي د سیرامیک کوټینګ او سبسټریټ ترمینځ د اړیکې ستونزه ده.څرنګه چې د کار شرایط او د ګیرونو اغیزې عوامل د وسیلو او مولډونو په پرتله خورا پیچلي دي، د ګیر سطحې درملنې کې د یو واحد TiN کوټینګ کارول خورا محدود دي.که څه هم د سیرامیک کوټینګ د لوړې سختۍ ګټې لري ، د ټیټ رګ کمیت او د زنګ مقاومت ، دا د ضخامت کوټ ترلاسه کول ګران او ستونزمن دي ، نو دا د دې ځانګړتیاو لوبولو لپاره د کوټینګ ملاتړ لپاره لوړې سختۍ او لوړ ځواک سبسټریټ ته اړتیا لري.له همدې امله، د سیرامیک پوښاک اکثرا د کاربایډ او لوړ سرعت فولاد سطح لپاره کارول کیږي.د ګیر مواد د سیرامیک موادو په پرتله نرم دي ، او د سبسټریټ او کوټ کولو طبیعت ترمینځ توپیر لوی دی ، نو د کوټینګ او سبسټریټ ترکیب ضعیف دی ، او کوټینګ د کوټینګ ملاتړ کولو لپاره کافي ندي ، جوړول کوټینګ د کارونې په پروسه کې د راټیټیدو لپاره اسانه دی ، نه یوازې د سیرامیک کوټینګ ګټې نشي لوبولی ، مګر د سیرامیک کوټینګ ذرات چې له مینځه ځي په ګیر کې د خرابیدو لامل کیږي ، د ګیر د اغوستل ضایع ګړندي کوي.اوسنی حل د سیرامیک او سبسټریټ ترمینځ د اړیکو ښه کولو لپاره د سطحي درملنې جامع ټیکنالوژي کارول دي.د جامع سطحې درملنې ټیکنالوژي د فزیکي بخار جمع کولو کوټینګ او د سطحې درملنې نورو پروسو یا کوټینګونو ترکیب ته اشاره کوي ، د دوه جلا سطحونو / فرعي سطحونو څخه کار اخلي ترڅو د سبسټریټ موادو سطح تعدیل کړي ترڅو مرکب میخانیکي ملکیتونه ترلاسه کړي چې د سطحې درملنې یو واحد پروسې لخوا نشي ترلاسه کیدی. .د TiN جامع کوټینګ د آیون نایټریډینګ او PVD لخوا زیرمه شوي یو له خورا څیړل شوي جامع کوټینګونو څخه دی.د پلازما نایټریډینګ سبسټریټ او TiN سیرامیک مرکب کوټینګ قوي بانډ لري او د پوښ مقاومت د پام وړ ښه شوی.

د غوره لباس مقاومت او د فلم بیس بانډینګ سره د TiN فلم پرت غوره ضخامت شاوخوا 3 ~ 4μm دی.که د فلم پرت ضخامت له 2μm څخه کم وي، د پوښ مقاومت به د پام وړ وده ونه کړي.که چیرې د فلم پرت ضخامت له 5μm څخه ډیر وي، د فلم بیس اړیکه به کمه شي.

2، څو پرت، څو اجزاو TiN پوښ

د TiN کوټینګونو تدریجي او پراخه غوښتنلیک سره ، د TiN کوټینګونو ښه کولو او لوړولو څرنګوالي په اړه ډیرې څیړنې شتون لري.په دې وروستیو کلونو کې، څو اجزاو پوښاک او څو پرتې پوښونه د بائنری TiN کوټینګونو پر بنسټ رامینځته شوي، لکه Ti-CN، Ti-CNB، Ti-Al-N، Ti-BN، (Tix، Cr1-x)N، TiN /Al2O3، او داسې نور. په TiN کوټینګونو کې د Al او Si په څیر عناصرو په اضافه کولو سره، د لوړې تودوخې اکسیډریشن او د کوټینګ سختۍ مقاومت ښه کیدی شي، پداسې حال کې چې د عناصرو لکه B اضافه کول کولی شي د کوټینګونو سختۍ او چپکولو ځواک ته وده ورکړي.

د کثیر اجزاو ترکیب د پیچلتیا له امله، پدې څیړنه کې ډیری تناقض شتون لري.د (Tix,Cr1-x)N ملټي اجزاو کوټینګونو په مطالعې کې، د څیړنې پایلو کې لوی تناقض شتون لري.ځینې ​​​​خلک پدې باور دي چې (Tix,Cr1-x)N کوټینګونه د TiN پر بنسټ دي، او Cr یوازې په TiN ډاټ میټریکس کې د ځای پرځای شوي محلول په بڼه شتون لري، مګر د جلا CrN پړاو په توګه نه.نورې څیړنې ښیي چې د Cr اتومونو شمیر چې په مستقیم ډول په (Tix,Cr1-x)N کوټینګونو کې د Ti اتومونو ځای نیسي محدود دی، او پاتې Cr په واحد حالت کې شتون لري یا د N سره مرکبات جوړوي. تجربې پایلې ښیې چې د Cr اضافه کول د کوټ کولو سره د سطحې ذرې اندازه کمیږي او سختۍ زیاتوي، او د کوټ سختۍ خپل لوړ ارزښت ته رسیږي کله چې د Cr ډله ایز سلنه 3l٪ ته ورسیږي، مګر د کوټ داخلي فشار هم خپل اعظمي ارزښت ته رسیږي.

3، د پوښ کولو بله طبقه

د عام ډول کارول شوي TiN کوټینګونو سربیره ، ډیری مختلف انجینري سیرامیکونه د ګیر سطحې پیاوړتیا لپاره کارول کیږي.

(1) Y.Terauchi et al.جاپان د ټایټانیوم کاربایډ یا ټایټانیوم نایټرایډ سیرامیک ګیرونو د رګونو پوښونو مقاومت مطالعه کړ چې د بخار د ذخیره کولو میتود لخوا زیرمه شوي.ګیرونه کاربوریز شوي او پالش شوي ترڅو د پوښ کولو دمخه د شاوخوا HV720 سطح سختۍ او د 2.4 μm سطحه خړښت ترلاسه کړي ، او د سیرامیک پوښونه د کیمیاوي بخار ذخیرې (CVD) لخوا د ټایټانیوم کاربایډ لپاره او د فزیکي بخار جمع کولو (PVD) لخوا چمتو شوي. د ټایټانیوم نایټرایډ، د سیرامیک فلم ضخامت سره تقریبا 2 μm.د رګونو پوښاک ملکیتونه په ترتیب سره د تیلو او وچ رګ په شتون کې تحقیق شوي.دا وموندل شوه چې د ګیر ویس د ګیلنګ مقاومت او سکریچ مقاومت د سیرامیک سره پوښلو وروسته د پام وړ وده کړې.

(2) د کیمیاوي لیپت شوي Ni-P او TiN ترکیب د پری کوټینګ Ni-P لخوا د لیږد پرت په توګه چمتو شوی او بیا د TiN زیرمه کول.څیړنه ښیي چې د دې جامع پوښښ سطحې سختۍ تر یوې اندازې پورې ښه شوی، او کوټ د سبسټریټ سره ښه تړل شوی او د لباس مقاومت لري.

(3) WC/C، B4C پتلی فلم
M. Murakawa et al.، د میخانیکي انجینرۍ څانګه، د جاپان د ټیکنالوژۍ انسټیټیوټ، د ګیرونو په سطحه د WC/C پتلی فلم د زیرمه کولو لپاره د PVD ټیکنالوژۍ کارولې، او د دې خدمت ژوند د تیلو لاندې د عادي پخلی شوي او ځمکني ګیرونو څخه درې چنده و. د غوړ کولو وړیا شرایط.فرانز ج et al.د FEZ-A او FEZ-C ګیرونو په سطحه د WC/C او B4C پتلی فلم زیرمه کولو لپاره PVD ټیکنالوژي کارولې ، او تجربې وښودله چې د PVD کوټینګ د پام وړ د ګیر رګونه کم کړي ، ګیر یې د ګرم ګلو کولو یا ګلو کولو لپاره لږ حساس کړی ، او د ګیر بار وړلو ظرفیت ته وده ورکړه.

(4) CrN فلمونه
د CrN فلمونه د TiN فلمونو سره ورته دي په دې کې چې دوی لوړ سختۍ لري، او د CrN فلمونه د TiN په پرتله د لوړې تودوخې اکسیډیشن په وړاندې مقاومت لري، د ښه زنګ مقاومت لري، د TiN فلمونو په پرتله ټیټ داخلي فشار، او نسبتا ښه سختۍ لري.Chen Ling et د اغوستلو په وړاندې مقاومت لرونکی TiAlCrN/CrN کمپوزیټ فلم د HSS په سطحه د غوره فلم پراساس بانډینګ سره چمتو کړی ، او همدارنګه یې د څو پرتونو فلم د بې ځایه کولو سټیکینګ تیوري وړاندیز کړې ، که چیرې د دوه پرتونو ترمینځ د انعطاف انرژي توپیر لوی وي ، بې ځایه کیدنه پیښیږي. په یوه طبقه کې به ستونزمن وي چې خپل انٹرفیس بلې پرت ته تیر کړي، په دې توګه په انٹرفیس کې د بې ځایه کیدو سټیکینګ رامینځته کوي او د موادو پیاوړي کولو رول لوبوي.Zhong Bin et د مرحلې جوړښت او د CrNx فلمونو د رګونو پوښاک ملکیتونو باندې د نایټروجن مینځپانګې اغیزې مطالعه کړې ، او مطالعې ښودلې چې په فلمونو کې د Cr2N (211) د توپیر چوکۍ په تدریجي ډول ضعیف کیږي او د CrN (220) چوکۍ په تدریج سره وده کوي. د N2 محتوياتو سره، د فلم په سطح کې لوی ذرات په تدریجي ډول کم شوي او سطح یې فلیټ کیږي.کله چې د N2 هوا 25 ملی لیتر / دقیقه وه (د هدف سرچینې آرک اوسنی 75A و ، زیرمه شوی CrN فلم د سطحې ښه کیفیت ، ښه سختۍ او د لباس غوره مقاومت لري کله چې د N2 هوا 25 ملی لیتر / دقیقه وي (د هدف سرچینې آرک اوسنی 75A دی ، منفي فشار 100V دی).

(۵) سوپر هارډ فلم
سوپر هارډ فلم هغه جامد فلم دی چې له 40GPa څخه ډیر سختۍ لري، د غوره پوښاک مقاومت، د تودوخې لوړ مقاومت او د ټیټ تودوخې ضمیمه او د تودوخې توسع کولو کموالی، په عمده توګه د عمیق الماس فلم او CN فلم.امورفوس الماس فلمونه بې مورفوس ملکیتونه لري ، د اوږد واټن ترتیب شوي جوړښت نلري ، او په لوی شمیر کې د CC ټیټراهیدرال بانډونه لري ، نو دوی ته د تیتراهیدرال امورفوس کاربن فلمونه هم ویل کیږي.د یو ډول بې کاره کاربن فلم په توګه، د الماس په څیر کوټینګ (DLC) د الماس په څیر ډیری غوره ځانګړتیاوې لري، لکه لوړ حرارتي چالکتیا، لوړ سختۍ، لوړ لچک لرونکي ماډل، د تودوخې توسع کم کیفیت، ښه کیمیاوي ثبات، ښه لباس مقاومت او ټيټ رگڑ کوفيينټدا ښودل شوي چې د ګیر په سطحونو کې د الماس په څیر فلمونه پوښل کولی شي د 6 فکتور لخوا د خدماتو ژوند اوږد کړي او د ستړیا مقاومت د پام وړ ښه کړي.د CN فلمونه چې د امورفوس کاربن نایتروجن فلمونو په نوم هم پیژندل کیږي، د β-Si3N4 covalent مرکباتو سره ورته کرسټال جوړښت لري او د β-C3N4 په نوم هم پیژندل کیږي.لیو او کوهن او نور.د لومړي طبیعت له اصولو څخه د pseudopotential band calculations په کارولو سره سخت نظري محاسبې ترسره کړي، دا تاییدوي چې β-C3N4 لوی پابند انرژي لري، یو باثباته میخانیکي جوړښت لري، لږترلږه یو فرعي مستحکم حالت شتون لري، او د هغې لچک لرونکي ماډل د هیر سره پرتله کیږي، د ښه ملکیتونو سره ، کوم چې کولی شي په مؤثره توګه د سطحې سختۍ ته وده ورکړي او د موادو مقاومت ودروي او د رګونو ګراف کم کړي.

(6) د نورو الیاژ پوښاک مقاومت لرونکی پرت
د مصر د لباس په وړاندې مقاومت لرونکي پوښونه هم هڅه شوي چې په ګیرونو کې پلي شي، د بیلګې په توګه، د 45# فولادو ګیرونو د غاښونو په سطحه کې د Ni-P-Co د الیاژ پرت راټولول د الټرا فائن دانې تنظیم ترلاسه کولو لپاره د الماس پرت دی. کوم چې کولی شي ژوند تر 1.144 ~ 1.533 ځله وغځوي.دا هم مطالعه شوي چې د Cu-Cr-P مصر د کاسټ اوسپنې ګیر د غاښونو په سطحه د Cu فلزي طبقه او د Ni-W الماس کوټینګ پلي کیږي ترڅو د دې ځواک ښه کړي؛د HT250 کاسټ اوسپنې ګیر د غاښونو په سطحه د Ni-W او Ni-Co الیاژ کوټینګ پلي کیږي ترڅو د اغوستلو مقاومت 4 ~ 6 ځله د غیر کوټ شوي ګیر په پرتله ښه کړي.