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行業(yè)動態(tài)

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一種刀具表面改性處理新技術(shù)

文字:[大][中][小] 2013-8-5  瀏覽次數(shù):1278

據(jù)Cluster Sciences公司創(chuàng)始人Rick Becker介紹,該公司最近開發(fā)了一種切削刀具表面處理新技術(shù)。該技術(shù)是作為類金剛石涂層(DLC)和其他刀具涂層的替代技術(shù)而開發(fā)的,它實際上是利用固態(tài)的納米結(jié)構(gòu)硼原子團對刀具表面進行改性處理。這種納米材料是該公司為半導體行業(yè)而開發(fā)的。

    這種硼的納米結(jié)構(gòu)金屬形態(tài)可使更多的材料分子溶入刀具基體之中,而不是像涂層那樣機械性地附著于基體表面。Becker解釋說,一旦硼沉積到基體上,就不可能再被分離,因為它已使表面界面處的材料發(fā)生了永久性改變。例如,硬質(zhì)合金刀具的表面將變成富硼硬質(zhì)合金。被處理刀具的材料成分沒有太大關(guān)系,這種處理方法對于高速鋼基體和硬質(zhì)合金基體似乎同樣有效。

    據(jù)Becker介紹,初步測試結(jié)果表明,在嚴苛的加工條件下,該公司開發(fā)的這種金屬硼材料在硬度上與類金剛石碳(DLC)和CBN類似,而韌性則要好得多。

    在Cluster Sciences公司進行的一次測試中,將未涂層的4槽方頭硬質(zhì)合金立銑刀(直徑為6.35mm)與同一批次生產(chǎn),但經(jīng)過硼原子團表面處理的立銑刀進行了對比切削試驗(被加工試件:長度為610mm的4140熱軋鋼(硬度:179HB);主軸轉(zhuǎn)速:2,880r/min;進給量:585mm/min;切削深度:2.54mm;切削寬度:刀具全直徑)。未經(jīng)表面處理的立銑刀尚未完成4次走刀即告破損。而在相同的切削條件下,經(jīng)過處理的立銑刀在停止試驗之前一共完成了12次走刀。

    除了可以應用于切削刀具以外,該技術(shù)還適用于各種耐磨零件(包括軸承、炮管、活塞環(huán)等)的表面改性處理。硼原子團可應用于許多標準的表面處理工藝,包括離子注入、DC磁控濺射、熱等離子噴濺電子束蒸發(fā)和熱處理。它是一種物理氣相沉積(PVD)工藝,而不是化學氣相沉積(CVD)工藝。

    目前,該公司正在尋求產(chǎn)業(yè)化合作伙伴,有可能為制造商提供相關(guān)技術(shù)。

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