立方氮化硼聚晶,是繼人造金剛石問世后出現的又一種新型高新技術超硬材料。作為切削硬質材料主要刀具材料,在其加工應用中,高速、超高速、重載等條件使得在切削中產生大量的切削熱,較高的切削熱產生不僅會使切削工具發(fā)生結構變化及熱損傷,導致切削工具在加工過程中出現無法預料的磨損,而且也會影響被加工工件表面完整性和尺寸精度。本文旨在通過熱處理工藝模擬聚晶立方氮化硼在加工應用中產生的切削熱,揭示高溫熱處理對聚晶立方氮化硼復合片材料的微觀結構和摩擦學行為的影響,分析討論材料微觀結構、物理性能、對磨副摩擦系數、磨損率與熱處理溫度之間的關系,最終得到以下實驗結果:(1)對聚晶立方氮化硼進行600℃-800℃熱處理后,由于粘結劑相和cBN之間的熱膨脹系數不同,退火處理使粘結劑與cBN之間的界面處引起熱應力,導致粘結劑從cBN顆粒周圍析出。同時,析出的粘結劑相輕微改變了PcBN復合片表面的微觀結構,并在一定程度上改變了其表面粗糙度。由于粘結劑相比于cBN顆粒硬度較低,所以粘結劑的析出也降低了聚晶立方氮化硼的硬度。(2)進行900℃退火處理后,化學熱損傷機理出現。在900℃以上的高溫環(huán)境下,粘結劑相TiB

【文章頁數】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1（a）石墨→金剛石在高溫高壓下的結構轉變；（b）氮化硼的六方結構→立方結構

化硼材料的研究現狀方氮化硼材料的研究與發(fā)展硼材料性能優(yōu)異，結構多樣，是一種非常重要的高新技術無種不同晶體結構的異構體：六方氮化硼（h-BN），纖鋅礦氮化硼（r-BN），立方氮化硼（c-BN），和斜方氮化硼（o-BN）（Ku方氮化硼（CubicBoronNitride）被認為是....

圖1-2代表性BN納米材料的結構模型：（a）0DB24N24富勒烯；（b）1DBN單壁納米管；（c）2D單層BN納米片

化學計量的薄膜，研究了離子誘導的結構變化及其相關性質（WeissmantelS,1999）。利用氫元素化學氣相沉積高質量的單晶或者多晶金剛石薄膜非常成功，起初研究人員嘗試過使用基于氫的等離子體沉積立方氮化硼薄膜，然而發(fā)現氫對c-BN的形成是有害的。Berns和Cappe....

圖1-5（a）在不同溫度下燒結的cBN-Ti-Al復合材料的彎曲強度和相對密度，（b）硬度和

圖1-5（a）在不同溫度下燒結的cBN-Ti-Al復合材料的彎曲強度和相對密度，（b）硬度和斷裂韌性（YuanY,2016）Fig.1-5(a)FlexuralstrengthandrelativedensityofcBN-Ti-Alcomposi....

圖1-6不同切削條件的預測切削溫度（RenXJ,2004）

以及污染、成本等問題并不被提倡。因此，對切削溫度的研究工機理至關重要。目前，研究人員已經使用了多種實驗技術來中的切削溫度，包括刀具-工件熱電偶技術，輻射，金相技術和。聚晶立方氮化硼材料的開發(fā)開辟了通過車削或銑削代替磨削可能性，從而提高了生產率并降低了成本。Aspinwall等人....

本文編號：3938789