固体润滑剂在涂层刀具及自润滑刀具上的应用_技术前沿_资讯

运用于涂层刀具

现在常用的刀具涂层材料主要为各种硬质氮化物、氧化物、碳化物或硼化物陶瓷，都具有很高的硬度，优异的耐热性、耐氧化性和耐腐蚀性。

由于涂层材料的构成自由能低、化学功用安稳、与工件材料的化学亲和力小，因而可在刀-屑、刀-工界面之间有效地起到抗粘结的作用。在切削区高温条件下，TiC、TiN等涂层材料还能够被氧化生成一些较软的TiO2膜。Al2O3在800℃以上也具有恰当的流动性，可起到极压润滑作用。从抵触学观点来看，这两方面都使涂层材料起到了很好的固体润滑剂的作用，不只使刀具抗粘结磨损的才干增强，对下降切削力、切削温度和前进加工质量均有优点。

用涂层和镀膜等方法将固体润滑剂粘结在刀具表面而构成固体润滑膜，能够起到润滑成效。具有层状结构的固体润滑剂与抵触表面具有较强的粘结才干，其自身的各层之间有较低的剪切强度，在切削过程中，存在于刀具表面的固体润滑膜将搬运到工件材料表面，构成搬运膜，使切削过程中抵触发作在搬运膜和润滑膜之间。即使抵触发作在固体润滑膜内部，也可达到减小抵触系数和下降刀具磨损的意图。

运用于自润滑刀具

自润滑刀具是指刀具材料自身具有减摩、抗磨、润滑功用，可在无外加润滑液或润滑剂的条件下完结自润滑切削加工。由于自润滑刀具的运用可减小抵触与磨损，省去冷却润滑体系，削减设备出资，避免切削液构成的环境污染，完结清洁化出产，下降出产成本，因而自润滑刀具是一种、洁净的绿色刀具，在现代切削加工中具有广大的运用远景。

现在，在切削过程中完结刀具自润滑的方法主要有两种：①利用切削高温作用下的抵触化学反应，在刀具材料表面原位生成具有自润滑作用的反应膜；②直接将固体润滑剂增加到刀具资猜中，完结刀具自润滑。增加固态润滑剂是制备自润滑材料的一个重要途径。常用的固态润滑剂有MoS2、hBN、H3BO3、TaS2、WS2等以及部分软金属(Ni、W、Al、Ti、Co等)，它们与金属材料的抵触系数可下降至0.1-0.2。

将固态润滑剂作为增加剂加入刀具材料基体中构成复合刀具材料，可利用固态润滑剂易拖敷、抵触系数小等特色，在刀具表面构成连续的固态润滑层，然后使刀具材料取得自润滑特性。此类自润滑刀具材料具有杰出的高温抵触功用，可习惯1200℃以上的切削温度规划以及很宽的切削速度规划，并能接受高载荷，可较好满意高速切削、干式切削、硬态切削以及难加工材料加工等先进制作技能对刀具材料提出的严格要求。

增加固态润滑剂会对刀具材料功用产生两方面的影响：一方面，固态润滑剂可在抵触表面拖敷构成润滑膜，然后改进抵触界面的触摸情况，减小抵触磨损；另一方面，固态润滑剂在刀具资猜中的弥散可能导致材料机械功用下降。因而，为了既确保固态润滑剂的满意含量以构成连续润滑膜，完结安稳的润滑作用，一同又能确保刀具材料的物理机械功用不致显着下降，就必须在其物理机械功用与自润滑功用之间进行合理的概括平衡。

由于此类自润滑刀具材料内部一直含有固态润滑剂，因而刀具在整个生命周期内一直具有自润滑功用，且刀具材料在很宽的温度规划内(低速到高速切削)均具有自润滑才干。

固体润滑剂在切削液中的运用，大大前进了切削的润滑特性、承载才干和温度习惯功用，改进了加工表面质量，使切削液在苛刻加工条件下的功用大大前进。