YG8硬质合金刀具离子束改性研究

YG8硬质合金刀具离子束改性研究

一、YG8硬质合金刀具的离子束改性研究(论文文献综述)

李聪[1](2009)在《不同气氛下YG8硬质合金的钽、钇离子注入研究》文中指出硬质合金以其优良的物理机械性能而广泛应用于工程领域。但是在一些较为极端的应用条件下它也显示了耐腐蚀性能较差、易磨损以及寿命短的缺点。本文旨在通过离子注入贵金属钽、稀土金属钇及其共注以改善YG8硬质合金的表面耐摩擦磨损性能、耐腐蚀性能以及硬度值。在不同的注入剂量和注入气氛下研究了注入层的形成,并对注入样品进行相关结构表征并分析其性能表现的机理。我们用金相显微镜对注入层的表面形貌进行观测,用小射角X射线衍射(GXRD)分析了注入层成分及相组成,用X射线光电子能谱(XPS)分析了所含元素形态和浓度-深度分布;使用维氏硬度计测量注入前后的硬度值大小,在摩擦磨损试验机上分析测试摩擦性能,用Reference 600电化学腐蚀测试系统测试注入层的耐腐蚀性能。实验结果表明,离子注入在YG8硬质合金表面形成一层银白色且均匀的改性层;XRD检测到了注入元素以化合物新相形式出现;拉曼光谱分析证明了注入样品表面的单质碳元素以石墨相形式存在,这是基体WC中的C被置换出来的结果;通过溅射前后的XPS全谱图以及元素深度剖析,得到各物相的变化情况及存在形式。硬度测试结果表明,注入之后显微硬度有了一定的提高,其中双注入情况下的提高幅度较大;离子注入样品的摩擦系数和原来基体相比有较大的降低,表现最好的是1.5×1017 ions/cm2剂量的钇注入样品,其摩擦系数由原来的1.2降低到0.3,改性显着,其它注入样品的摩擦系数降低幅度在20%~80%之间,氮气气氛下的离子注入则对样品的摩擦系数有着不同程度的影响;离子注入样品的抗腐蚀性能改善显着,腐蚀速率大大降低,Ta+Y双注入的改性效果明显好于单注入,氮气气氛尽管没有对单注入Ta样品的抗腐蚀性能起到有利作用,但却改善了单注入Y样品和双注入Ta+Y样品的抗腐蚀性能。

初鑫[2](2010)在《强流脉冲电子束对6063铝合金化学镀的影响和YG8合金改性研究》文中指出近些年来,以强流脉冲电子束作为加工手段的表面改性技术得到迅速的发展。当高能电子束在很短的脉冲时间内将能量注入材料表面极薄的一层时,表面瞬间会发生加热,熔化,甚至汽化,以及随后的固化等过程,并伴随有动态应力产生,这些都有可能改变表面层的物理化学和机械性能。本文利用Nadezhda-2型强流脉冲电子束装置研究其对6063铝合金化学镀的影响和YG8硬质合金的改性研究,使用金相显微镜、SEM、X射线衍射仪、EPMA对处理前后样品表面进行显微形貌和结构分析,并对电子束处理前后试样的显微硬度、耐磨性和表面粗糙度进行对比研究。强流脉冲电子束对6063铝合金化学镀的影响表明:用强流脉冲电子束处理替代化学镀前处理过程,获得Ni-P合金镀层的表面形貌较常规化学镀镀层粗糙度低;XRD结果显示,Ni-P镀层为非晶结构;电子束-活化-化学镀工艺获得的Ni-P合金镀层具有较好的镀层质量、耐磨性好,其中脉冲处理次数为10次时,镀层耐磨性优于常规化学镀镀层,并且与基体的结合力较好。强流脉冲电子束对YG8硬质合金改性研究表明:强流脉冲电子束处理的YG8样品表层出现重熔平整现象,WC颗粒形状圆整并与粘结剂Co基体发生溶解扩散。采用23.4KV、3次脉冲轰击处理的样品中出现Co3W3C相衍射峰,而继续增加脉冲次数,达到50次时,样品中除了Co3W3C相衍射峰外,又出现Co3W9C4衍射峰。表层显微硬度由原来的HK 2180.8增加到HK 3523.6,耐磨性比处理前提高约19%,处理后样品表面粗糙度相对于基体略有提高,但仍光滑、平整。

王琦,龙伟民,苗晋琦,纠永涛[3](2021)在《盾构刀具硬质合金激光表面处理研究现状》文中进行了进一步梳理盾构刀具由硬质合金刀头与高强度钢基体钎焊连接而成。硬质合金刀头的过早脱落与过快磨损是影响盾构刀具工作寿命的主要原因。激光技术具有节能、快速、绿色、精确自动化的独特优势。应用激光技术对硬质合金进行表面处理,可提高盾构刀具的可靠性。综述了改善硬质合金性能的激光技术,论述了激光处理对盾构刀具性能的改善情况;详细评述了激光织构技术对硬质合金钎焊性能、表面摩擦性能以及涂层结合强度的改善研究;介绍了激光相变硬化技术对硬质合金表面进行处理,提高硬质合金刀具耐磨性的研究进展;最后对盾构刀具硬质合金表面激光处理的发展趋势进行了分析展望。

熊碧军[4](2009)在《WC-Co硬质合金的C/V/Cr离子注入表面改性研究》文中提出硬质合金因具有高熔点、高硬度、化学稳定性好、热膨胀系数低的优点,广泛应用于刀具、模具等方面。为了改善硬质合金的表面性能,本文采用金属蒸汽真空弧离子源(MEVVA)离子注入技术在YG8硬质合金基体表面进行了6种不同的离子注入工艺:离子注入C、V、Cr、C+V、C+Cr、C+V+Cr,并且讨论了不同的注入剂量对试样表面性能的影响。本文利用X射线衍射仪(XRD)对表面物相结构进行了检测;应用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了注入层各元素的价态和含量随深度的分布状况;利用拉曼光谱分析仪对类金刚石(DLC)相进行了检测分析;应用维氏硬度计、摩擦系数试验机和电化学腐蚀平台分别对改性层显微硬度、摩擦磨损性能和抗腐蚀性能进行了测试和分析。测试和分析结果表明,用40KV的引出电压对YG8硬质合金进行V离子注入可以达到约800纳米的注入深度;离子注入能提高试样的表面硬度,最大剂量三离子注入样品的维氏显微硬度(HV)可以达到2692,相对于基体增加了约60.8%;离子注入能降低硬质合金表面的摩擦系数,小剂量的多离子注入就能很显着的降低材料表面摩擦系数;拉曼光谱分析结果表明,通过MEVVA源对硬质合金进行大剂量的C离子注入也可以形成类金刚石相,C+V+Cr三离子注入后更容易发现DLC特征;电化学腐蚀测试结果表明,离子注入后腐蚀电位无明显改善,但腐蚀电流和腐蚀速率都有大幅度降低,小剂量的离子注入就能很明显的降低硬质合金的电化学腐蚀速率,其中Cr、C+Cr、C+V+Cr离子注入样品降低腐蚀速率效果较为明显。由此可见,我们可以选用适当的注入元素和注入剂量来得到所需的性能。

彭友贵,阎宏生,叶明生,肖年,郭怀喜[5](1992)在《YG8硬质合金刀具的离子束改性研究》文中研究说明 本世纪70年代以来,用离子注入方法改变金属材料表面特性取得了很大进展,经离子注入后某些金属材料表面的耐磨,耐腐蚀和抗氧化性能均有很大的提高。目前,这一高技术正在机械加工工业中得到广泛应用。所谓离子注入,就是将需要掺入的元素,先在加速器的源中离子化,再经电场加速到一定能量后直接注入到金属材料表面中。本实验是在我校自制的200KeV 离子注入机上来完成的。1.离子注入改善刀具耐磨性的研究当前,在金属切削加工中大量使用的是硬质合金和高速钢刀具,高速钢刀具约占刀具费用的60~65%,硬质合金约占30~35%,但硬质合金刀具切除切屑量约占总切屑量的65~70%,对硬质合金车刀进行离子注入改善其耐磨性能,提高使用寿命,将具有特别重要的意义。

彭友贵,任大志[6](1994)在《离子束材料改性、合成及辐照模拟研究的新进展》文中研究表明概述了离子注入,离子束混合,离子束增强沉积等离子束材料改性和合成技术的基本原理、发展趋势及当前研究动向。同时对离子束材料辐照模拟的特点和研究意义以及武汉大学加速器实验室的近期研究工作作了介绍。

二、YG8硬质合金刀具的离子束改性研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、YG8硬质合金刀具的离子束改性研究(论文提纲范文)

(1)不同气氛下YG8硬质合金的钽、钇离子注入研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 离子注入
        1.2.1 概述
        1.2.2 注入原理和机理
        1.2.3 改性效果
        1.2.4 主要应用
    1.3 硬质合金及其应用
        1.3.1 硬质合金概述
        1.3.2 W-Co类硬质合金的应用
    1.4 硬质涂层的研究现状
        1.4.1 多弧离子镀
        1.4.2 磁控溅射
        1.4.3 离子注入
    1.5 本课题主要研究内容
第二章 实验设备及实验方法
    2.1 实验设备
    2.2 实验材料和样品制备
        2.2.1 试样材料
        2.2.2 样品制备
    2.3 实验方法和步骤
        2.3.1 注入前的准备
        2.3.2 YG8 硬质合金Ta的注入
        2.3.3 YG8 硬质合金Y的注入
        2.3.4 Ta+Y的双注入
    2.4 实验分析和检测
    2.5 离子注入剂量的计算
第三章 离子注入硬质合金的结构表征与分析
    3.1 引言
    3.2 表面形貌观察
        3.2.1 Ta、Y单注入形貌观察
        3.2.2 双注入表面形貌观察
    3.3 X射线衍射(XRD)分析
    3.4 拉曼光谱分析
    3.5 X射线光电子能谱(XPS)分析
        3.5.1 氮气气氛下Ta注入的XPS分析
        3.5.2 氮气气氛下Ta、Y双注入XPS研究
    3.6 本章小结
第四章 离子注入硬质合金的性能检测与分析
    4.1 引言
    4.2 显微硬度测试
        4.2.1 单注入显微硬度
        4.2.2 双注入硬度分析
        4.2.3 离子注入表面强化机理
    4.3 摩擦性能分析
        4.3.1 单注入摩擦性能
        4.3.2 双注入摩擦性能研究
        4.3.3 单、双注入的摩擦性能对比
    4.4 电化学腐蚀研究
        4.4.1 单注入腐蚀性能分析
        4.4.2 双注入腐蚀性能研究
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢

(2)强流脉冲电子束对6063铝合金化学镀的影响和YG8合金改性研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 电子束加工技术发展概况
    1.2 电子束表面改性技术的特点
    1.3 电子束表面改性技术的分类
    1.4 强流脉冲电子束设备
        1.4.1 装置结构图
        1.4.2 工艺参数及物理基础
    1.5 6063 铝合金化学镀
        1.5.1 铝合金的特点
        1.5.2 化学镀镍的原理及特点
    1.6 硬质合金材料表面强化
        1.6.1 硬质合金的特点及分类
        1.6.2 硬质合金表面强化技术
    1.7 本文研究的内容和目的
        1.7.1 强流脉冲电子束对6063 铝合金化学镀的影响
        1.7.2 强流脉冲电子束对YG8 合金改性研究
2 实验材料及方法
    2.1 强流脉冲电子束对6063 铝合金化学镀的影响
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验设备
        2.1.3 6063 铝合金化学镀Ni-P 的工艺流程
        2.1.4 微观表征和性能测试
    2.2 强流脉冲电子束对YG8 合金改性研究
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验设备
        2.2.3 强流脉冲电子束处理参数
        2.2.4 微观表征和性能测试
3 强流脉冲电子束对6063 铝合金化学镀的影响结果分析
    3.1 常规化学镀Ni-P 镀层表面形貌分析
    3.2 X 射线衍射分析
    3.3 强流脉冲电子束-化学镀表面形貌分析
    3.4 X 射线衍射分析
    3.5 镀层成分分析
    3.6 磨损性能测试
    3.7 本章小结
4 强流脉冲电子束对YG8 合金改性研究结果分析
    4.1 强流脉冲电子束轰击造成的表面形貌变化
    4.2 硬质合金表面处理前后的成分分析
    4.3 强流脉冲电子束处理前后的X 射线衍射分析
    4.4 表面显微硬度测试
    4.5 表面磨损性能测试
    4.6 表面粗糙度测试
    4.7 本章小结
结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(3)盾构刀具硬质合金激光表面处理研究现状(论文提纲范文)

0 前 言
1 改善钎料对硬质合金表面润湿性能的方法
2 降低硬质合金表面摩擦系数的方法
3 提高硬质合金表面硬度的方法
4 辅助沉积高性能涂层的方法
5 总结与展望

(4)WC-Co硬质合金的C/V/Cr离子注入表面改性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 硬质合金介绍
    1.3 表面强化技术研究现状
    1.4 离子注入技术研究现状
        1.4.1 离子注入技术特点
        1.4.2 离子注入对材料的影响
        1.4.3 几类常见的离子注入方法
    1.5 本文主要研究内容
第2章 实验原理及实验方法
    2.1 实验原理
        2.1.1 离子注入强化机理
        2.1.2 MEVVA源离子注入技术
    2.2 实验设备
    2.3 实验方法
        2.3.1 实验材料
        2.3.2 样品制备
        2.3.3 实验工艺
        2.3.4 分析测试方法
第3章 单离子注入研究
    3.1 引言
    3.2 金相组织观察
    3.3 X射线衍射(XRD)分析
    3.4 拉曼光谱分析
    3.5 硬度测试分析
    3.6 摩擦磨损性能测试
    3.7 电化学腐蚀性能测试
    3.8 本章小结
第4章 多离子注入研究
    4.1 引言
    4.2 X射线光电子能谱(XPS)分析
    4.3 X射线衍射(XRD)分析
    4.4 拉曼光谱分析
    4.5 硬度测试分析
    4.6 摩擦磨损性能测试
    4.7 电化学腐蚀性能测试
    4.8 本章小结
结论
参考文献
致谢

四、YG8硬质合金刀具的离子束改性研究(论文参考文献)

  • [1]不同气氛下YG8硬质合金的钽、钇离子注入研究[D]. 李聪. 哈尔滨工业大学, 2009(S2)
  • [2]强流脉冲电子束对6063铝合金化学镀的影响和YG8合金改性研究[D]. 初鑫. 辽宁工程技术大学, 2010(06)
  • [3]盾构刀具硬质合金激光表面处理研究现状[J]. 王琦,龙伟民,苗晋琦,纠永涛. 材料保护, 2021(05)
  • [4]WC-Co硬质合金的C/V/Cr离子注入表面改性研究[D]. 熊碧军. 哈尔滨工业大学, 2009(S2)
  • [5]YG8硬质合金刀具的离子束改性研究[J]. 彭友贵,阎宏生,叶明生,肖年,郭怀喜. 武汉大学学报(自然科学版), 1992(04)
  • [6]离子束材料改性、合成及辐照模拟研究的新进展[J]. 彭友贵,任大志. 武汉大学学报(自然科学版), 1994(06)

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