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稀有金属材料与工程 2008年第A01期37卷 752-755页

作者：郑立允王玉果赵立新张京军熊惟皓河北工程大学河北邯郸056038 天津大学天津300072 华中科技大学湖北武汉430074

采用多弧离子镀技术在Ti(C,N)基和WC基金属陶瓷基体上沉积了tin/tialn涂层,利用维氏硬度计对涂层进行压痕试验;通过测试压痕周围的裂纹长度和数目,用裂纹密度β来评价涂层的断裂韧性。结果表明,Ti(C,N)基金属陶瓷基体上tin/tialn涂层的... 详细信息

采用多弧离子镀技术在Ti(C,N)基和WC基金属陶瓷基体上沉积了tin/tialn涂层,利用维氏硬度计对涂层进行压痕试验;通过测试压痕周围的裂纹长度和数目,用裂纹密度β来评价涂层的断裂韧性。结果表明,Ti(C,N)基金属陶瓷基体上tin/tialn涂层的裂纹密度为4558,比WC基金属陶瓷基体上涂层的裂纹密度低。tin/tialn涂层的压痕形貌中,涂层没有剥落,只有沿压痕应力角径向显微裂纹和压痕四周的侧向显微裂纹,不同基体其压痕裂纹特点也不同。Ti(C,N)基金属陶瓷基体上涂层的径向裂纹非常短,并有裂纹偏转现象,侧向裂纹很长。WC基金属陶瓷基体上涂层的径向裂纹很长,非常平直,侧向裂纹很短。

关键词：金属陶瓷多弧离子镀 tin/tialn涂层压痕试验断裂韧性

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tin/tialn涂层Ti(C,N)基金属陶瓷刀具的切削性能

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金属热处理 2009年第2期34卷 18-20页

作者：赵立新郑立允河北工程大学机电工程学院河北邯郸056038

采用多弧离子镀技术在Ti(C,N)基金属陶瓷基体上沉积了tin/tialn多层涂层,通过扫描电镜、涂层附着力自动划痕仪对其显微组织形貌和涂层的结合强度进行了分析,并对涂层和未涂层金属陶瓷铣刀以及硬质合金铣刀进行了切削0Cr18Ni9钢的试验。... 详细信息

采用多弧离子镀技术在Ti(C,N)基金属陶瓷基体上沉积了tin/tialn多层涂层,通过扫描电镜、涂层附着力自动划痕仪对其显微组织形貌和涂层的结合强度进行了分析,并对涂层和未涂层金属陶瓷铣刀以及硬质合金铣刀进行了切削0Cr18Ni9钢的试验。结果表明,多弧离子镀tin/tialn涂层均匀,tin/tialn多层涂层与金属陶瓷之间的结合强度高达57.52N。tin/tialn涂层金属陶瓷的切削性能明显优于未涂层金属陶瓷和硬质合金YW2,其平均寿命为硬质合金刀具的2倍。tin/tialn涂层金属陶瓷刀具的失效形式主要是磨损和崩刃,没有涂层剥落现象,tin/tialn涂层与基体的结合强度很好。未涂层金属陶瓷刀具的磨损形式主要是磨损和粘着。

关键词：金属陶瓷 tin/tialn涂层刀具切削性能多弧离子镀

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牙轮钻头轴承套热处理技术研究与应用

牙轮钻头轴承套热处理技术研究与应用

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作者：李波西南石油大学

学位级别：硕士

在钻井过程中,牙轮钻头是最主要的破岩工具之一,其工作性能的好坏直接影响钻井效率、钻井成本和钻井质量。随着人类对油气资源需求量越来越大,人们不得不向沙漠、海洋、高原等更恶劣的自然环境进军。钻井难度不断加大,对牙轮钻头工作性... 详细信息

在钻井过程中,牙轮钻头是最主要的破岩工具之一,其工作性能的好坏直接影响钻井效率、钻井成本和钻井质量。随着人类对油气资源需求量越来越大,人们不得不向沙漠、海洋、高原等更恶劣的自然环境进军。钻井难度不断加大,对牙轮钻头工作性能提出了更高的要求。因此,提高牙轮钻头的使用寿命,成为国内外破岩工具领域急需解决难题之- 为提高牙轮钻头轴承耐磨性,普通牙轮钻头在牙爪轴颈表面堆焊耐磨合金。但高转速条件下,由于轴承发热量大和轴承表面的堆焊缺陷,容易造成轴承粘着磨损失效。为解决此难题,本文设计一种轴承套式滑动轴承,并利用机械设计、材料学、摩檫学及计算机仿真技术,采用理论和实验相结合的方法开展轴承套渗碳过程、淬火过程研究及镀膜技术的研究,为牙轮钻头轴承的设计提供一种新思路、新方法及新工艺,进一步推动我国牙轮钻头技术的发展。论文开展的主要工作如下： 1)牙轮钻头失效分析。通过收集国内外有关牙轮钻头方面的文献和解剖现场失效钻头,可知绝大多数牙轮钻头因轴承粘着磨损失效。为解决此难题,本文设计一种轴承套式滑动轴承;2)轴承套渗碳过程、淬火过程数值模拟。本文以菲克定律和传热学为理论基础,利用SYSWELD软件对轴承套渗碳过程、淬火过程进行数值模拟。通过仿真分析可知：外表面(D5)为渗碳面,扩散系数为1.5e-6m2/s,940℃强渗(碳势1.2%)29700s,840℃扩散(碳势0.8%)6300s条件下,轴承套渗碳效果最优。淬火后轴承套硬度模拟值由外表面向内表面逐渐递减,同时轴承套硬度模拟值和实验测量值十分吻合;3) tin/tialn涂层性能研究。本文主要对tin/tialn涂层的硬度、磨损量、摩擦系数及与基体结合力进行测试,试验结果发现tin/tialn涂层这些性能参数都能达到商用标准,尤其tin/tialn涂层与银配对时,其摩擦系数约为0.06,相当于其与钢铁之问摩擦系数(0.6)的1／10;4)牙轮钻头综合台架试验和现场试验。试制镀tin/tialn涂层轴承套式滑动轴承牙轮钻头进行综合台架试验,纯钻井时间达到95h,明显高于普通钻头钻井时间的平均值(80h)。为近一步验证其钻井效果,在相同试验条件下,用其和某钻头厂牙轮钻头进行现场钻井对比,结果证明它的整体质量要优于某钻头厂试验牙轮钻头。

关键词：牙轮钻头轴承套渗碳淬火数值模拟 tin/tialn涂层综合台架实验现场试验

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