復(fù)雜形狀WC-Co基體沉積高附著強(qiáng)度金剛石薄膜新技術(shù)

從產(chǎn)業(yè)化角度研究復(fù)雜形狀刀具集體沉積高結(jié)合強(qiáng)度金剛石薄膜新技術(shù)。采用化學(xué)機(jī)械法完成刀具基體的粗化預(yù)處理；沉積過(guò)程中添加促進(jìn)劑并對(duì)基體表面溫度進(jìn)行控制；完成高速切削工藝參數(shù)優(yōu)化。本項(xiàng)目將豐富和發(fā)展金剛石薄膜沉積機(jī)理及技術(shù)，發(fā)揮金剛石薄膜材料適于制造復(fù)雜形狀刀具的優(yōu)勢(shì)，加速該類刀具產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，完善其在高速切削中應(yīng)用技術(shù)。.

以硬質(zhì)合金基體上金剛石薄膜綜合力學(xué)性能定量評(píng)價(jià)為目標(biāo)，開展鼓泡法力學(xué)理論模型和試驗(yàn)技術(shù)研究。采用分子動(dòng)力學(xué)模擬仿真和有限元耦合技術(shù)，從宏觀和微觀相結(jié)合角度分析研究鼓泡機(jī)理，建立獨(dú)立膜變形力學(xué)理論模型；通過(guò)鼓泡試驗(yàn)，獲得獨(dú)立膜中心撓度與內(nèi)壓力關(guān)系曲線，擬合出薄膜的彈性模量和殘余應(yīng)力；從能量轉(zhuǎn)化角度研究膜基界面動(dòng)態(tài)剝離微觀機(jī)理，建立膜基剝離的判別標(biāo)準(zhǔn)和臨界裂紋擴(kuò)展能量模型；根據(jù)鼓泡試驗(yàn)中球冠形獨(dú)立膜穩(wěn)定增長(zhǎng)特征和內(nèi)壓力變化的臨界點(diǎn)，應(yīng)用臨界裂紋擴(kuò)展能量模型求得界面結(jié)合強(qiáng)度。本項(xiàng)目關(guān)于鼓泡法力學(xué)理論模型研究和鼓泡試驗(yàn)研究以及采用電解加工方法進(jìn)行圓形獨(dú)立膜試樣制備技術(shù)的研究，具有重要的學(xué)術(shù)理論價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，使我國(guó)在對(duì)硬質(zhì)合金基體上金剛石薄膜綜合力學(xué)性能進(jìn)行定量評(píng)價(jià)方面的研究水平處于國(guó)際先進(jìn)行列，促進(jìn)金剛石薄膜材料的深度開發(fā)和在刀具和各種耐磨器件中的推廣應(yīng)用。

系指成分與高速鋼淬火組織中基體的化學(xué)成分相同的鋼種，是介于超高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼與高速鋼之間的一類鋼，通過(guò)熱處理以獲得與超高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼相同的韌性，又有高速鋼那樣的強(qiáng)度和硬度。這種鋼的疲勞強(qiáng)度相當(dāng)干一般高速鋼的5-10倍，用于制造形狀復(fù)雜的擠壓沖頭或易折斷的沖頭 。