DLC(类金刚石碳)涂层通过以下多种方式提高工具的耐磨性:
1.形成低摩擦系数的表面
原理:DLC涂层具有类似金刚石的结构,表面能较低,与被加工材料之间的摩擦系数通常在 0.05 至 0.2 之间,远低于传统金属工具表面。这使得工具在使用过程中与工件之间的摩擦力大大减小。
效果:在切削、冲压等加工过程中,低摩擦系数减少了工具与工件之间的黏着和磨损,降低了切削力和加工温度,从而减轻了工具的磨损程度,提高了耐磨性。
2.具有高硬度和高强度
原理:DLC涂层的硬度通常可达到 2000HV 至 4000HV 以上,接近甚至超过金刚石的硬度,同时具有较高的强度和弹性模量。
效果:在与工件接触时,能够更好地抵抗工件材料对工具表面的刮擦和挤压,不易产生划痕和变形,从而有效保护工具基体,提高工具的耐磨性能。
3.良好的结合力
原理:通过先进的制备工艺,DLC涂层与工具基体之间能够形成良好的结合力,结合强度可达到 50N 以上。
效果:在使用过程中,涂层不易脱落,能够持续稳定地发挥其耐磨等性能,避免了因涂层脱落导致工具基体直接暴露而加速磨损的情况发生。
4.涂层的自润滑性
原理:在摩擦过程中,DLC涂层表面的碳原子会发生一定程度的迁移和重组,形成具有自润滑作用的碳膜,进一步降低摩擦系数。
效果:在一些高速、高温、高负荷的工况下,这种自润滑性能够更好地保护工具表面,减少磨损,提高工具的耐磨性和工作效率。
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