編號：CYYJ03657
篇名：硬質(zhì)合金激光改性協(xié)同仿生微織構(gòu)對硼摻雜金剛石涂層性能的影響
作者：蘇澤彬 向道輝 李艷琴 彭培成 張志強(qiáng) 高國富 趙波 張智鵬
關(guān)鍵詞： HFCVD 硼摻雜金剛石 仿生微織構(gòu) 激光 切削性能 涂層附著力
機(jī)構(gòu)： 河南理工大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院
摘要： 目的研制應(yīng)用于超精密加工領(lǐng)域的高性能金剛石涂層,探究硬質(zhì)合金基體表面激光微織構(gòu)對硼摻雜金剛石(BDD)涂層沉積質(zhì)量的影響,分析不同類型的仿生微織構(gòu)對基–膜結(jié)合強(qiáng)度、工具切削性能的改善效果及原因。方法在硬質(zhì)合金表面使用激光脈沖制備不同類型的仿生微織構(gòu),并通過熱絲化學(xué)氣相沉積(HFCVD)法在刀具表面沉積BDD涂層。采用數(shù)顯洛氏硬度計(HRS-150)、超景深三維顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、白光干涉表面輪廓儀、拉曼光譜(Raman)對樣品進(jìn)行表征。通過壓痕試驗及銑削試驗研究涂層的附著強(qiáng)度和刀具的切削性能。結(jié)果激光微織構(gòu)邊緣發(fā)生表面硬化。激光微織構(gòu)區(qū)域沉積BDD涂層后,基體表面缺陷顯著降低,織構(gòu)內(nèi)部金剛石晶粒更密集,沉積質(zhì)量提升,三角織構(gòu)(TT)邊緣的金剛石顆粒堆積坡度最緩,不同類型的織構(gòu)化BDD涂層的粗糙度、金剛石純度、切削性能及附著強(qiáng)度均不同,涂層附著力與表面硬度呈正相關(guān)。硼摻雜三角織構(gòu)(BDTTD)涂層刀具具有最佳的切削性能。結(jié)論織構(gòu)邊緣和內(nèi)部具有更高的金剛石二次成核率和沉積質(zhì)量�？棙�(gòu)的存在可以提升BDD涂層的附著強(qiáng)度和刀具性能,并且織構(gòu)邊緣的涂層附著力最強(qiáng),這些得益于激光燒蝕及仿生微織構(gòu)對硬質(zhì)合金表面的硬化及對BDD涂層內(nèi)在缺陷的修復(fù)。
