不銹鋼材料目前是市場使用率最廣泛之一,但是因為在其工作作業(yè)中經(jīng)常會使精密配件耗損率過高,所以很多不銹鋼精密配件廠很困惑,那如何解決不銹鋼精密配件耐磨性呢?
首選DLC高硬度耐磨涂層,除了DLC本質(zhì)上除了制備成本高和不耐高溫以外,從摩擦系數(shù),硬度,化學穩(wěn)定,工藝成熟度來說簡直是耐磨涂層首選。近年DLC的加工價格也在緩慢降低,如果能在成本上談攏,不換供應(yīng)商不換工藝那就更好,實在不行就多找?guī)准胰ピ儌€低價看看能否接受。因為不銹鋼上直接做DLC結(jié)合力很一般,所以我猜想你們之前的供應(yīng)商應(yīng)該是用復合涂層,所以成本會比較高。這也是正常的。
就算是是單組分涂層,只要采用PVD方式做硬質(zhì)膜成本都會比較高,這是PVD的工藝決定(需要高真空進行,對處理工件體積形狀有要求,繞鍍性大多都特別差,設(shè)備昂貴,能耗還不算低)。最便宜應(yīng)該是氮化鈦TiN,其他貴點的還有CrN,TiNC,TiAlN,WC等等,即使這些,也就能比做復合DLC涂層便宜一丟丟,有的甚至還要貴出些,雖然這些金屬化合物涂層的微米硬度都能接近或者超過HV1800,但是本質(zhì)上這些涂層開發(fā)出來是為了別的工業(yè)用途,比如用于刀具耐高溫切削,有色金屬加工抗粘連,模具脫模性提升等,既然題主基材只是301,那肯定不是刀具類的了,單單考慮普適的耐磨性能,這些偏工具類的涂層在無潤滑情況下的磨損速率和DLC都有大約一個數(shù)量級的差距。
對于你的要求里的硬度要求比較高,這個真的比較特殊,假如不做PVD,用其他低成本的表面處理幾乎無法達到這個硬度,所以提供解決方案前,先重新考量一下該零件的工作狀態(tài)。
由于DLC涂層是正立方體的碳原子“類鉆石結(jié)構(gòu)”提供強度,平面結(jié)構(gòu)的碳原子“類石墨結(jié)構(gòu)”提供潤滑性從而進一步降低接觸面的切向應(yīng)力,使得高強度的類鉆石結(jié)構(gòu)更不容易被破壞。所以真正的耐磨,既要夠硬又要讓切向應(yīng)力小,成熟的DLC工藝因為可以操控這兩種成分的比例來達到平衡,即滿足硬度要求,又滿足耐磨性要求。聽起來復雜,其實宏觀上看就是類似下圖這貨,銅套提供骨架(DLC里是類金剛石),內(nèi)嵌的石墨提供潤滑。
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