织构化表面AlCrN-MoS 2 /PTFE软硬复合涂层的设计与制备

发布时间：2023-11-12 18:20

　　本文结合软涂层的减摩性能、硬涂层的抗磨性能以及表面微织构技术,提出了织构化表面软硬复合涂层刀具的设计思路。首先通过激光加工技术在YT15硬质合金刀具基体表面制备出微织构,然后利用物理气相沉积技术在织构化表面沉积AlCrN硬涂层,最后应用热喷涂技术在硬涂层表面制备MoS2/PTFE软涂层,系统研究了织构化表面AlCrN-MoS2/PTFE软硬复合涂层刀具微观形貌、物理机械性能、摩擦学性能以及切削性能。根据软硬复合涂层刀具的设计准则,确定了 AlCrN硬涂层和MoS2/PTFE软涂层的组合形式,充分发挥软硬复合涂层的减摩和抗磨作用。分析了 AlCrN涂层与不同基体材料的物理匹配性能,确定YT15硬质合金为基体材料。采用脉冲激光光纤器在基体表面制备出微织构的沟槽深度为5 μm,宽度为30μm,其中,加工参数为:激光扫描速度为200 mm/s,脉冲频率为20 KHz,功率为6 W,扫描次数为1次。制备出了六种试样,即:硬质合金基体试样(CC);AlCrN硬涂层试样(CA);MoS2/PTFE软涂层试样(CCM);AlCrN-MoS2/PTFE软硬复合涂层试样(CAM);织构化表面MoS2/PT...

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 本课题研究的目的与意义
    1.2 软硬复合涂层的研究现状
        1.2.1 表面涂层技术
        1.2.2 硬涂层研究现状
        1.2.3 软涂层研究现状
        1.2.4 软硬复合涂层研究现状
    1.3 微织构刀具的研究现状
        1.3.1 微织构技术
        1.3.2 微织构刀具的切削性能
    1.4 课题研究主要内容
第2章 织构化表面AlCrN-MoS₂/PTFE软硬复合涂层的制备及物理力学性能研究
    2.1 软硬复合涂层以及基体材料的选择
        2.1.1 软硬复合涂层的设计及选择
        2.1.2 基体材料的选择
    2.2 织构化表面AlCrN-MoS₂/PTFE软硬复合涂层的制备
        2.2.1 微织构的制备
        2.2.2 AlCrN-MoS₂/PTFE软硬复合涂层的制备
    2.3 织构化表面AlCrN-MoS₂/PTFE软硬复合涂层的微观形貌及物理力学性能
        2.3.1 涂层的微观形貌
        2.3.2 表面粗糙度
        2.3.3 表面硬度
        2.3.4 涂层与基体结合强度
    2.4 本章小结
第3章 织构化表面AlCrN-MoS₂/PTFE软硬复合涂层的摩擦磨损性能研究
    3.1 试验方法
        3.1.1 试样制备
        3.1.2 试验方案
    3.2 织构化表面AlCrN-MoS₂/PTFE软硬复合涂层的摩擦学性能
        3.2.1 软硬复合涂层(无织构)的摩擦磨损性能
        3.2.2 织构化表面对软硬复合涂层摩擦磨损性能的影响
        3.2.3 长时间滑动对织构化表面软硬复合涂层的影响
        3.2.4 讨论
    3.3 本章小结
第4章 织构化表面AlCrN-MoS₂/PTFE软硬复合涂层刀具的切削性能研究
    4.1 试验方案
    4.2 织构化表面软硬复合涂层刀具的切削性能研究
        4.2.1 切削力
        4.2.2 刀-屑摩擦系数
        4.2.3 切削温度
        4.2.4 前刀面磨损
    4.3 织构化表面软硬复合涂层刀具的减摩和抗磨机理
        4.3.1 织构化表面软硬复合涂层的减摩机理
        4.3.2 织构化表面软硬复合涂层的抗磨机理
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 全文结论
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3863694