天然金刚石刀具的真空热化学腐蚀处理技术

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangqin613117
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
天然金刚石刀具由于其高硬度和耐磨性、低的摩擦因数、极小的刀刃钝圆半径和平滑的刃口等特点,是超精密加工中不可缺少的工具,其制造技术也是超精密加工产业链最底端、最基础的支撑技术。机械研磨是目前天然金刚石刀具制备产业最常用和成熟的技术。但是机械研磨不可避免在刀具表面造成工艺损伤层,降低了刀具表面质量和力学性能,从而影响刀具耐用度,提高了刀具制造成本,在一定程度上制约了加工技术的发展。因此,如何去除损伤层又不对刀具造成二次破坏成了当前机械研磨制造金刚石刀具技术发展亟需解决的问题。本文首先围绕天然金刚石刀具机械研磨技术,解释了机械研磨损伤层产生的微观机理。采用分子动力学方法,模拟了金刚石晶体(100)晶面、(110)晶面在<100>晶向的机械研磨过程,得到了在(100)晶面和(110)晶面易磨削方向<100>研磨去除机理是:致密的的金刚石碳原子sp3杂化结构向稀疏的非晶态碳原子sp2杂化结构有序—无序转变。并基于该去除机理,通过分析得到了损伤层由碳原子sp3杂化结构的金刚石晶体、有序的碳原子sp2杂化结构的石墨、无序的碳原子sp2与sp杂化结构的非晶态碳组成。通过纳米压痕仿真计算得到损伤层的硬度、弹性模量均小于无损伤层的金刚石晶体值。根据机械研磨损伤层的微观形成机理研究,本文提出了一种非机械应力去除的后置处理工艺—真空热化学腐蚀处理技术。分析了各腐蚀处理工艺参数对刀具表面粗糙度、刀具力学性能的影响,建立了可显著改善刀具表面粗糙度、提高刀具表层显微硬度和弹性模量的腐蚀工艺。另外,对于无化学腐蚀作用下473K的真空退火处理后金刚石刀具表层显微硬度仍然得到提高的现象,本文使用分子动力学方法,对机械研磨后刀具真空退火处理过程进行仿真。发现了损伤层中碳原子无序sp2和sp杂化结构向sp3杂化结构转变,即真空退火中损伤层碳原子自我修复,重新生成金刚石碳原子sp3杂化结构而恢复了硬度,由此得到了碳原子真空退火重组的损伤层的自我修复机微观理。最后,本文进行了真空热化学腐蚀处理技术对刀具耐用度影响试验。进行了金刚石刀具切削单晶锗的试验方案,建立了刀具耐用度试验评价标准,选择单晶锗材料塑性去除方式的切削参数组合,从而对比分析得到未处理和经处理的2把刀具的耐用度,经处理后刀具的耐用度相比未处理刀具的耐用度提高了1.2倍。
其他文献
本文将随机前沿分析引入贸易引力模型,通过构建随机前沿引力模型,分析中国与"一带一路"沿线国家双边贸易流量的决定因素,测算贸易潜力,评估贸易效率;通过构建贸易非效率模型,
就物业服务企业的经营职能而言,许多事情需要大量的外协才能完成,从而将提高企业的经营成本。为此,能否使小区物业管理纳入到社区管理中来则值得思考。具体的实施途径可围绕着:明
目的 麻醉药能影响自主神经系统导致交感神经系统和副交感神经系统的显著变化,心率变异性(hean rate variability,HRV)则是反映这种变化的一种重要参数.对于HRV这样的复杂信
会议
目的探讨绝经后宫颈病变的特点及筛查的重要性。方法对2014年7月—2016年6月在我中心行妇科普查的5 308例绝经后妇女进行宫颈细胞学资料分析,并随机选择同期5 226例未绝经妇
从掺Yb3+光纤放大器(YDFA)的功率传输方程出发,采用有限差分法对掺Yb3+双包层光纤放大器在1053nm的脉冲放大特性进行数值分析。模拟计算了在977nm前向抽运下,光纤放大器中的
网络造谣行为是伴随着网络的兴起而出现的,与传统造谣行为相比,其社会危害性巨大。因此有必要运用法律的手段来对网络造谣行为进行规制,对于一些严重侵犯公民权利、危害社会
<正>广州林女士医生您好,我患灰指甲有八年了,用了不少药,但得不到根治,听别人说灰指甲非常顽固,也很难彻底治疗好,所以也没有系统治疗过。请问我该怎么办?有什么好的治疗药
依托成都市二环路改造工程清水混凝土项目,研究了聚羧酸系减水剂的主链结构、侧链结构、侧链密度、重均分子量等分子结构特征对混凝土应用性能的影响,开发了一种适用于清水混
天然气作为一种清洁高效的能源,在工业和日常生活中已得到了广泛的应用。天然气中最主要的有害气体硫化氢,是一种有毒有害、有臭味的气体。它不仅能使金属设备和管道腐蚀、催
本论文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对铱金属的致脆机理以及增韧机制进行了研究。建立了Ir, Cu, Au, Si的晶胞模型,计算分析其电子结构、能带结构、力学性质等。由