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第2页，共 19页 首先失效分析：退火回火照片；何种处理？ 国产 国外 3.5实际“设计”案例 接线座检测：用力小导线压不紧；用力大变形；如何解决？ 低碳钢下料 模具挤压成型 挤压成型 电镀 成品 第2页，共 19页 国外设计思想分析 设计案例讨论 国外为什么采用表面技术？ 理论分析：受力分析、类似一个悬臂梁 螺栓施加力“片体”发变形 依靠 片本身的弹性压紧导线。材料性能要求：良好的弹性选何种材料？ 问题1:弹性元件选何种材料?如何处理? 采用下面技术路线 弹簧钢下料 模具挤压成型 挤压成型 淬火+回火+电镀 成品？ 问题：冷挤压成型.导线夹形状复杂;碳含量高韧性差 挤压开裂,同时模具极易损坏. 国外设计思想： 表面变成弹簧钢 第2页，共 19页 国外设计思路与加工路线 低碳钢 冷挤压成型 渗碳 淬火+中温回火 电镀 (表面“弹簧钢”碳浓度0.6%,渗层0.4mm) 第2页，共 19页 低碳钢 冷挤压成型 碳氮共渗（840℃） 淬火+中温回火 电镀 我们设计思路1： 性能比较：优于国外产品 问题：变形较严重；废品率较高 第2页，共 19页 创新设计思路2： 低碳钢 冷挤压成型 反应扩散形成Fe-N化合物（600℃左右） 电镀 优点：大幅度降低成本、大幅度提高抗腐蚀、减少变形开裂；为什么产生弹性？ 第2页，共 19页 1）表面化合物弹性模量E远高于钢基体。 2）压紧导线弹片应力一定，达到该例化合物变形量小或达到一定变形需要更大应力；用更高力旋转螺丝。 弹性产生原理探讨？： 3）压紧螺丝时，表层给心部压应力，心部给表层拉应力存在残余应力作用；相当一种弹性力 第2页，共 19页 “没有薄膜技术就没有今天的计算机技术” 非常关键性能？ 结合力 第4章 薄膜技术 4.1概述 主要技术：气相沉积（vapor deposition） 利用气相中物质发生反应,在基体材料表面形成固态的薄膜。也可用来提高机械性能（如耐磨性） CVD技术（chemical Vapor deposition） PCVD技术（plasma chemical Vapor deposition） PVD技术（physical vapor deposition） 第2页，共 19页 设计需要的基本理论: 物理化学 、表面与界面理论、真空理论 、等离子体理论、材料科学多种原理、多种基本理论学科综合 ；存在目前理论落后于实践情况 CVD设计的基本思想： 利用已知化学反应设计工艺参数与装备，将零部件置于满足条件的气体化学反应之中，在零部件表面发生化学反应形成薄膜。如何设计？ 4.2 典型CVD技术原理与应用 CVD—利用气相化学反应在基体材料上沉积薄膜 案例：已知TiC有高的硬度、耐磨性能、防腐蚀性能；设计在零部件表面获得TiC薄膜 TiCl4+CH4 → TiC+4HCl TCVD工艺与设备设计 设计思路 1.是否有产生TiC的气体化学反应？ 2.沉积时提供TiCl4与CH4 3.沉积温度？计算？ 4.装备设计 工艺设计： 1.氢气作用？ 2.出气口真空泵 作用？ TiCl4+CH4 → TiC+4HCl TCVD工艺与设备设计 第2页，共 19页 机械部“八五”提出工模具“涂黄”规划 例1 TCVD技术应用于工模具（沉积TiC、TiN）样品 TCVD应用问题讨论？ 应用举例： 一些资料说：应用工具模具冷做模具寿命提高3-5倍 第2页，共 19页 碳工钢（淬火+低温回火）M回组织； 可否制造车刀？为什么？ 刀尖温度高组织变化？性能变化？为什么？红硬性？ 碳工钢在低转数下可以切削 工具、模具钢、材料种类？ 碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、冷热模具钢 刀尖温度高发生回火转变实质：非平衡组织向平衡图组织转变、硬度迅速下降。“红硬性”差