环保型DLC涂层工具、模具、功能零件的开发

环保型DLC涂层工具、模具、功能零件的开发

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2013年第3期

作者：村川正夫

编译：郝长文

DLC膜具有许多独特的优良性能，如摩擦系数低、硬度与金刚石相近、耐药品性和耐蚀性优良、表面平滑性优良。DLC成膜法包括高周波（RF）等离子CVD法、离子化蒸镀法、离子束法、真空电弧法、阴极真空喷镀法和脉冲激光蒸镀法。

介绍了DLC涂膜在切削工具、模具及相关零件上的应用。进行铝合金板（t=1mm）方筒和不锈钢板（t=0.6mm）圆筒的干式深拉深加工寿命的试验。铝合金板使用的超硬合金模具表面涂覆约1μm DLC涂膜。不锈钢板的加工模具采用把超硬合金研磨表面经喷砂处理后，在Rz2μm的粗糙基材表面上直接涂覆约2μm厚的DLC涂膜。试验结果显示，前者得到的深拉深加工寿命约6000次，后者寿命约10000次。

DLC涂层应用于发动机气门挺杆。发动机凸轮与气门挺杆之间存在临界-混合的润滑区域。过去为减少接触部位的实际接触面积，对挺杆采取硬质膜（CrN、 TiN）处理。为进一步减少摩擦，开发了兼备平滑度、硬度和固体润滑性能的DLC涂膜气门挺杆。该技术特征：①不含氢的DLC涂膜；②解决了润滑油中的油性剂吸符在DLC膜的表面上的问题，显著降低了摩擦系数；③开发了可承受700MPa压力（高面压）的硬质膜。针对以上3点特征，分别进行了技术分析。

此外，还列举了DLC涂膜在齿轮等相关零件上的应用实例。