【摘 要】
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硬质合金是现代工业中应用最广的刀具材料,提高硬质合金刀具表面耐磨性和降低表面摩擦系数可使其具有更好的切削性能。在硬质合金表面施加涂层是提高硬质合金刀具性能的有效
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硬质合金是现代工业中应用最广的刀具材料,提高硬质合金刀具表面耐磨性和降低表面摩擦系数可使其具有更好的切削性能。在硬质合金表面施加涂层是提高硬质合金刀具性能的有效手段。C基涂层与Me-Si-C系列涂层具有低摩擦系数的特点,其耐磨性良好,是一类优秀的耐磨涂层材料。目前Me-Si-C系列涂层中的Ti-Si-C三元涂层最为受到人们的瞩目,将Ti-Si-C涂层用于硬质合金刀具涂层有利于提高硬质合金刀具的性能。为解决Ti-Si-C在硬质合金刀具涂层领域应用的基础问题,本文开展了Ti-Si-C涂层制备的实验设备改造、涂层结构设计、涂层制备工艺等方面的研究。论文的主要研究工作和成果如下:1.根据Ti-Si-C涂层制备的特点与使用要求,确定了Ti-Si-C涂层制备设备的改造原则,制定了设备的改造方案,在此基础上设计了气路结构,实现了对改造系统的气体流量、气体组分等参数的自动控制。改造后的涂层沉积设备运行稳定,可满足Ti-Si-C涂层制备需求。2.使用有限元对硬质合金表面制备Ti-Si-C涂层的热应力进行了研究,并从热应力缓和的角度对硬质合金表面Ti-Si-C涂层进行了结构设计。3.开展了硬质合金表面制备Ti-Si-C涂层的实验研究。研究了沉积温度、沉积气压以及四甲基硅烷流量对硬质合金基体表面Ti-Si-C涂层生长的影响。通过实验找到合适的工艺参数,在硬质合金表面制备出Ti-Si-C涂层。使用SEM、EDS及XPS等分析技术对Ti-Si-C涂层进行了分析,为Ti-Si-C涂层在刀具涂层方面的应用奠定基础。
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