環保型DLC涂層工具、模具、功能零件的開發

環保型DLC涂層工具、模具、功能零件的開發

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2013年第3期

作者：村川正夫

編譯：郝長文

DLC膜具有許多獨特的優良性能，如摩擦系數低、硬度與金剛石相近、耐藥品性和耐蝕性優良、表面平滑性優良。DLC成膜法包括高周波（RF）等離子CVD法、離子化蒸鍍法、離子束法、真空電弧法、陰極真空噴鍍法和脈沖激光蒸鍍法。

介紹了DLC涂膜在切削工具、模具及相關零件上的應用。進行鋁合金板（t=1mm）方筒和不銹鋼板（t=0.6mm）圓筒的干式深拉深加工壽命的試驗。鋁合金板使用的超硬合金模具表面涂覆約1μm DLC涂膜。不銹鋼板的加工模具采用把超硬合金研磨表面經噴砂處理后，在Rz2μm的粗糙基材表面上直接涂覆約2μm厚的DLC涂膜。試驗結果顯示，前者得到的深拉深加工壽命約6000次，后者壽命約10000次。

DLC涂層應用于發動機氣門挺桿。發動機凸輪與氣門挺桿之間存在臨界-混合的潤滑區域。過去為減少接觸部位的實際接觸面積，對挺桿采取硬質膜（CrN、 TiN）處理。為進一步減少摩擦，開發了兼備平滑度、硬度和固體潤滑性能的DLC涂膜氣門挺桿。該技術特征：①不含氫的DLC涂膜；②解決了潤滑油中的油性劑吸符在DLC膜的表面上的問題，顯著降低了摩擦系數；③開發了可承受700MPa壓力（高面壓）的硬質膜。針對以上3點特征，分別進行了技術分析。

此外，還列舉了DLC涂膜在齒輪等相關零件上的應用實例。