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刀具涂层的后处理方法：研究现状及发展趋势

刀具涂层的后处理方法：研究现状及发展趋势

摘要：随着科学技术的高速发展对零部件性能要求的提高，先进材料的应用对切削刀具的性能提出了更高的要求。优化刀具结构、改进刀具材料和使用刀具涂层均可提升刀具性能，而使用刀具涂层被认为是提升刀具性能的最经济手段，对刀具涂层进行后处理则可以进一步提高涂层刀具的性能，综述涂层后处理方式对行业发展具有重要参考意义。介绍几种目前常用的涂层刀具的后处理方法，包括喷砂后处理、抛光处理、热处理、能量场（束）后处理等。喷砂后处理采用高速射流模式，使磨料撞击涂层表面以去除涂层表面的大液滴沉积颗粒；抛光处理通过磨粒摩擦形式对涂层表面进行光整处理；热处理通过改善涂层及涂层-基体结合界面的微观组织性能来提升涂层刀具的性能；能量场（束）处理通过高能冲击，对涂层表面进行液滴去除和粗糙度改善，并通过高温诱导的一系列能量波来对涂层与基体的结合界面进行一定强化。通过分析上述几种后处理方式的优势与不足，指出各种后处理方式的适用范围，能弥补该领域研究较为分散的不足，对未来涂层刀具的后处理技术发展方向有一定借鉴意义。
机械 2026年07月10日
钢结构用防火粉末涂料的配方设计与改进

钢结构用防火粉末涂料的配方设计与改进

摘要：采用环氧树脂、聚酯树脂、环氧固化剂、阻燃剂（三聚氰胺、季戊四醇等）等研制出一种钢结构用防火粉末涂料。通过测试涂料的耐火时间、涂层干密度、膨胀倍率等性能以及耐火时间的对比，对该防火粉末涂料配方进行了3 次改进，最终得到的防火涂料耐火时间达到了54 min，防火能力接近国际先进产品的水平。该涂料不含有机溶剂，不需涂装防腐底漆，具有良好的应用和发展前景。
机械 2024年03月08日
等离子束表面改性技术在金属材料领域的研究现状与应用

等离子束表面改性技术在金属材料领域的研究现状与应用

摘要：随着现代工业技术的迅猛发展，对金属材料表面性能的要求日益提高，传统材料逐渐难以满足高性能零部件的应用需求。等离子束表面改性技术作为金属材料表面工程领域的核心技术之一，通过高能等离子体与金属基体的相互作用，可实现对材料表面性能的精准调控，在材料工程领域受到广泛关注。通过聚焦等离子束表面改性技术的研究现状及其应用，系统综述了该技术的国内外研究进展、主要分类与特点、作用机理、典型应用场景，以及未来发展趋势等。虽然等离子束表面改性技术在材料硬度、耐腐蚀、抗氧化及抗磨损等性能提升中展示出显著优势，但该技术仍面临着设备成本高、工艺稳定性不足及改性层结合力有限等关键挑战。由此，总结了等离子束表面改性技术在人工智能工艺优化、智能化控制系统、复合改性技术融合，以及新型材料适配等方面的未来研究方向。
机械 2026年05月20日
梯度硬质刀具涂层的研究进展

梯度硬质刀具涂层的研究进展

摘要：汽车零部件、模具机床、医疗器械和航空航天等行业均涉及到难加工材料的切削加工，其切削过程会受到力与热的强烈耦合，而在切削刀具表面涂敷硬质涂层能够降低其在切削过程中产生的切削力和切削热。随着我国高端制造业的不断发展，切削刀具会因硬质涂层的韧性不足导致其在关键部件的加工过程中过早损伤破坏，甚至灾难性断裂。通常通过梯度设计克服传统材料硬度-韧性等必要性能相互冲突的机械特性，并赋予其特殊功能。因此，总结了几种典型的梯度硬质刀具涂层。在涂层的梯度设计上，元素成分梯度结构能够增强涂层与基体及各涂层之间的匹配，从而降低涂层内应力并抑制裂纹的萌生和扩展。与元素成分梯度涂层相比，多层梯度结构能够综合多层结构和梯度结构的优势增强涂层的综合性能，且更容易实现。在梯度硬质刀具涂层的性能评价方面，目前主要依靠试验直观分析涂层的力学性能。通过试验结合模拟计算，或利用机器学习方法对涂层进行快速、高效的性能评价仍然是一个挑战。硬质刀具涂层的梯度设计及其性能评价的研究结论，可为硬质刀具涂层的梯度设计及其性能评价提供理论认识。
机械 2026年07月03日
精密锻造设备研究现状及发展趋势

精密锻造设备研究现状及发展趋势

摘要: 发展精密锻造设备是实现我国制造业转型升级的必由之路。介绍了液压机等温模锻、螺旋压力机精锻、多向锻造、旋压成形等精密成形先进工艺，以及国内外相关设备的特点。通过分析先进成形工艺的发展方向，比较国内外设备的现状，对精密锻造设备向智能化、柔性化、多功能、大型化发展的趋势进行了展望。
机械 2024年02月27日
氮化铝超声振动辅助纳米磨削过程中振幅和频率的微观作用机制：分子动力学研究

氮化铝超声振动辅助纳米磨削过程中振幅和频率的微观作用机制：分子动力学研究

摘要：超精密表面磨抛是制造高端氮化铝基宽禁带半导体芯片及器件的关键工艺。氮化铝为硬脆难加工材料，采用传统纳米磨削等工艺对其加工存在效率低和易损伤等难点。引入超声振动可以提高磨削加工中工件材料的去除率、降低其亚表面损伤。然而，目前对氮化铝超声振动辅助纳米磨削去除机理的认识尚浅，振幅和频率的影响规律和微观作用机制不明。为此，开展了不同条件下氮化铝表面超声振动辅助单金刚石磨粒纳米磨削过程的分子动力学仿真，从原子层面探究振幅和频率对纳米 / 亚纳米级材料去除和亚表面晶格损伤的作用机制。研究结果表明：增加振幅或频率可在降低磨削力的同时，提高材料去除率，降低表面粗糙度和亚表面晶格损伤。随着振幅的增大，磨削力线性减小，去除体积线性增大，位错分布范围减小，材料去除行为由单一的塑性域去除逐渐向复合去除方式转变。当频率达到1 GHz 时，磨削力急剧下降。在超高频振动的影响下，工件局部出现高温，同时磨粒的冲击作用显著增强，导致去除体积大幅增加。此时，磨削表面呈现出均匀稳定的原子层状剥离现象，亚表面则近乎零损伤，无位错和非晶结构。研究结果可为硬脆半导体材料高效率、低损伤的超精密磨削加工工艺条件优化提供理论参考。
机械 2026年06月29日
薄规格高强度工程机械用钢板的现状与发展趋势

薄规格高强度工程机械用钢板的现状与发展趋势

摘要：综述了薄规格高强度工程机械用钢板的发展概况及现状，对国内外该类钢板的多种产品进行了介绍及对比，重点从钢板类型、强化机制、化学成分及生产工艺等方面对薄规格高强度工程机械用钢板的特点进行了介绍。最后针对薄规格高强度工程机械用钢板在生产中容易出现问题，提出其未来的研究方向及发展趋势。
机械 2024年02月27日
机器人谐波减速机柔性轴承用钢的超高旋转弯曲疲劳强度的研究

机器人谐波减速机柔性轴承用钢的超高旋转弯曲疲劳强度的研究

摘要：采用电弧炉生产工艺，控制废钢/铁水比为80%以上，开发出长寿命机器人谐波减速机柔性轴承用钢，从非金属夹杂物、奥氏体晶粒度、碳化物带状组织方面对比柔性轴承用和传统滚动轴承用钢的冶金质量，并利用旋转弯曲疲劳试验的方法测试柔性轴承用和传统滚动轴承用钢在107循环周次条件下的疲劳强度。机器人谐波减速机柔性轴承用钢的w［O］＜0.0004%，w［Ti］＜0.001%，A类硫化物类非金属夹杂物≤1.0级，B类和D类氧化物类非金属夹杂物≤0.5级，极值统计法预测最大球状夹杂物的尺寸＜30μm，检验结果表明柔性轴承用钢具备超高纯净度。通过在冶炼过程增加Al和N的元素含量，柔性轴承用钢具有10级的奥氏体晶粒度，远高于传统滚动轴承用钢的8.5级晶粒度。通过延长高温扩散时间，7.1和7.2级别的碳化物带状组织占比要高于传统滚动轴承用钢，超高晶粒度和碳化物带状组织的带宽减小表明柔性轴承用钢具备超高组织均匀性。柔性轴承用钢在107循环周次条件下具有超高旋转弯曲疲劳强度为1016 MPa，疲劳寿命略高于传统滚动轴承用钢。
机械 2024年08月19日
金属增材制造装备质量可靠性问题及工作体系研究

金属增材制造装备质量可靠性问题及工作体系研究

摘要：以增材制造构件为中心综述了增材制造工艺质量可靠性工作开展的现状，分析了影响构件质量的主要因素，梳理了典型增材装备常见故障模式及主要的验收测试标准及方法，剖析了国内增材制造装备可靠性工作现存问题，最终构建了涵盖增材制造装备及其关键功能部件设计、制造、验收、使用的质量可靠性工作体系，为增材制造装备质量可靠性工作的开展提供了一定的参考和建议。
机械 2026年04月02日
金刚石表面增透技术的研究进展

金刚石表面增透技术的研究进展

摘要：金刚石因其卓越的力学、热学和光学性能，被认为是高功率激光器输出窗口和红外光学窗口等领域的理想材料，然而金刚石较高的表面反射损耗限制了其作为光学材料的应用范围。在金刚石表面镀制增透膜和构造减反射微结构是提高金刚石透过率的2 种有效方法。首先，介绍了2 种金刚石增透方法的基本原理，金刚石表面增透膜方法可以通过调整膜的成分、厚度和结构等，使金刚石表面的反射光相互干涉抵消，达到减反射的效果；减反射微结构通过在金刚石表面形成亚波长微结构，无法分辨入射光，其结构层可等效为折射率渐变的薄膜，可减少折射率突变引起的反射，实现增透。然后，重点综述了近年来金刚石表面增透膜和减反射微结构等技术的研究进展，详细阐述了单层、双层、多层增透膜及减反射微结构对金刚石实际透过率的影响规律，分析了不同增透技术的影响因素，其中增透膜的材料和结构对增透效果的影响较大，微结构的增透效果主要取决于尺寸、周期和占空比。同时，总结了增透膜和微结构的各类制备技术特点，对比了2 种增透技术的优缺点。最后，展望了金刚石表面增透膜和减反射微结构技术的应用前景和未来发展趋势。
机械 2026年05月11日