裂紋自愈合陶瓷刀具的研制
發(fā)布時(shí)間：2020-12-03 15:27
裂紋自愈合陶瓷刀具材料能夠有效地利用切削熱,產(chǎn)生液相,填充裂紋,實(shí)現(xiàn)裂紋自愈合,提高陶瓷刀具的力學(xué)性能。本研究成功研制了裂紋自愈合陶瓷刀具ATTM15,設(shè)計(jì)了裂紋自愈合陶瓷刀具材料組分;優(yōu)化了裂紋自愈合陶瓷刀具材料的燒結(jié)工藝參數(shù);研究了愈合溫度、愈合時(shí)間和預(yù)制裂紋長度對裂紋自愈合后陶瓷刀具材料抗彎強(qiáng)度的影響;實(shí)驗(yàn)研究了裂紋自愈合陶瓷刀具材料ATTM15加工321奧氏體不銹鋼的切削性能。設(shè)計(jì)了裂紋自愈合陶瓷刀具材料的組分,即以Al2O3為基體,以TiB2/TiSi2為添加相。TiSi2的氧化產(chǎn)物對TiB2相具有保護(hù)作用,對裂紋具有填充作用。分析了裂紋自愈合陶瓷刀具材料的化學(xué)相容性和物理相容性,Al2O3和TiB2的彈性模量和熱膨脹系數(shù)具有較好的匹配性。研究了TiSi2含量、燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間對陶瓷刀具材料力學(xué)性能和微觀組織的影響;對愈合陶瓷刀具材料的物相進(jìn)行了分析,優(yōu)化了...
【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：68 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖３＿４不同ＴｉＳｉ２含量裂紋自愈合陶瓷刀具材料的斷口?ＳＥＭ圖??３．４．２．３裂紋自愈合陶瓷刀具材料的物相分析??裂紋自愈合陶瓷刀具材料在１５ｗｔ％ＴｉＳｉ２、燒結(jié)溫度為１６００°Ｃ、保溫時(shí)間為??
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??具材料的物相進(jìn)行分析。??圖３－５是裂紋自愈合陶瓷刀具材料的ＸＲＤ分析圖。由圖可見，陶瓷刀具材??料的主要兩相Ａ１２０３和ＴｉＢ２已經(jīng)被監(jiān)測到，然而沒有監(jiān)測到ＴｉＳｉ２，大多數(shù)的ＴｉＳｉ２??在燒結(jié)制備的過程中被轉(zhuǎn)化成了?ＴｉＳｉ和Ｔｉ５Ｓｉ３，由于剩余存在的ＴｉＳｉ２的含量沒??有達(dá)到ＸＲＤ最低的監(jiān)測含量，所以沒有監(jiān)測到ＴｉＳｉ２。對于存在的Ｔｉ５Ｓｉ３相，可??能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)被Ｒａｊｕ?ｅｔ舊６］和Ｔ．?Ｓ．?Ｒ．?Ｃｈ．?Ｍｕｒｔｈｙ?［３７］在ＴｉＢ２＋ＴｉＳｉ２復(fù)??合陶瓷中作出了解釋，所以本文重點(diǎn)討論形成ＴｉＳｉ的化學(xué)反應(yīng)。??７７５５／３?＋?２Ｃ－＞?３ＴｉＳｉ＋２ＴｉＣ?（３?４）??基于不同化合物生成自由能的熱力學(xué)數(shù)據(jù)［３８＃］，計(jì)算以上反應(yīng)從左到右的總??自由能變化（Ｇ），在１１００Ｋ溫度下繪制了該反應(yīng)的全自由能變化圖。由于熱壓是??在石墨模具中進(jìn)行的，因此考慮了碳的存在。該反應(yīng)的吉布斯自由能在１１００ｋ溫??度條件下是ＡＧ＝?－４５．８７１ｋｃａｌ／ｍｏｌ
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??具材料的物相進(jìn)行分析。??圖３－５是裂紋自愈合陶瓷刀具材料的ＸＲＤ分析圖。由圖可見，陶瓷刀具材??料的主要兩相Ａ１２０３和ＴｉＢ２已經(jīng)被監(jiān)測到，然而沒有監(jiān)測到ＴｉＳｉ２，大多數(shù)的ＴｉＳｉ２??在燒結(jié)制備的過程中被轉(zhuǎn)化成了?ＴｉＳｉ和Ｔｉ５Ｓｉ３，由于剩余存在的ＴｉＳｉ２的含量沒??有達(dá)到ＸＲＤ最低的監(jiān)測含量，所以沒有監(jiān)測到ＴｉＳｉ２。對于存在的Ｔｉ５Ｓｉ３相，可??能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)被Ｒａｊｕ?ｅｔ舊６］和Ｔ．?Ｓ．?Ｒ．?Ｃｈ．?Ｍｕｒｔｈｙ?［３７］在ＴｉＢ２＋ＴｉＳｉ２復(fù)??合陶瓷中作出了解釋，所以本文重點(diǎn)討論形成ＴｉＳｉ的化學(xué)反應(yīng)。??７７５５／３?＋?２Ｃ－＞?３ＴｉＳｉ＋２ＴｉＣ?（３?４）??基于不同化合物生成自由能的熱力學(xué)數(shù)據(jù)［３８＃］，計(jì)算以上反應(yīng)從左到右的總??自由能變化（Ｇ），在１１００Ｋ溫度下繪制了該反應(yīng)的全自由能變化圖。由于熱壓是??在石墨模具中進(jìn)行的，因此考慮了碳的存在。該反應(yīng)的吉布斯自由能在１１００ｋ溫??度條件下是ＡＧ＝?－４５．８７１ｋｃａｌ／ｍｏｌ
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不銹鋼切削加工研究進(jìn)展[J]. 劉國孝,劉國忠,劉斌恒,張存信,李勝杰,鄭宏偉. 兵器材料科學(xué)與工程. 2016(06)
[2]TiC-Al2O3陶瓷裂紋治愈及強(qiáng)度的研究[J]. 譚舒平,韓杰才. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2009(04)
[3]1Cr18Ni9Ti不銹鋼的切削加工[J]. 王庭俊,周建華. 工具技術(shù). 2009(07)
[4]TiB2-BN-AlN復(fù)相陶瓷的結(jié)構(gòu)與性能研究[J]. 陳永虹,黃向東,葛桂賓,王劍春. 硅酸鹽通報(bào). 2008(03)
[5]結(jié)構(gòu)陶瓷氧化反應(yīng)裂紋愈合動(dòng)力學(xué)研究 （Ⅱ）模型驗(yàn)證:Al2O3-TiCp結(jié)構(gòu)陶瓷裂紋愈合動(dòng)力學(xué)研究[J]. 呂珺,鄭治祥,吳玉程,金志浩. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2006(02)
[6]納米復(fù)相陶瓷力學(xué)性能的研究進(jìn)展[J]. 劉含蓮,黃傳真,王隨蓮,孫靜,何林,鄒斌,艾興. 機(jī)械工程材料. 2004(02)
[7]鋁電解用NiFe2O4基金屬陶瓷的制備[J]. 張剛,賴延清,田忠良,秦慶偉,李劼,黎文獻(xiàn). 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2003(04)
[8]添加劑鎳對原位合成TiB2-TiC復(fù)相陶瓷材料性能的影響[J]. 蔣軍,朱德貴,王良輝,張波. 稀有金屬. 2003(04)
[9]TiB2-TiC復(fù)相陶瓷的結(jié)構(gòu)與性能研究[J]. 王業(yè)亮,傅正義,王皓,張金詠. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2003(01)
[10]熱壓燒結(jié)TiB2-ZrB2固溶復(fù)合陶瓷的結(jié)構(gòu)研究[J]. 王皓,王為民,辜萍,傅正義,袁潤章. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2002(04)
博士論文
[1]原位生長TiB2棒晶增韌陶瓷刀具及其磨損可靠性評價(jià)研究[D]. 趙國龍.山東大學(xué) 2015
[2]新型硼化鈦基復(fù)合陶瓷刀具及切削性能研究[D]. 谷美林.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]真空環(huán)境下Ti2SnC裂紋愈合機(jī)制的研究[D]. 張林泉.北京交通大學(xué) 2016
[2]Ti2SnC氧化行為及裂紋愈合機(jī)制的研究[D]. 陳曉東.北京交通大學(xué) 2014
[3]SiC晶須強(qiáng)化Si3N4復(fù)合材料治愈現(xiàn)象的研究[D]. 胡軍峰.南京理工大學(xué) 2012
[4]氧化鋁陶瓷低溫?zé)Y(jié)與裂紋自愈合研究[D]. 顧皓.合肥工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號：2896384
【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：68 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖３＿４不同ＴｉＳｉ２含量裂紋自愈合陶瓷刀具材料的斷口?ＳＥＭ圖??３．４．２．３裂紋自愈合陶瓷刀具材料的物相分析??裂紋自愈合陶瓷刀具材料在１５ｗｔ％ＴｉＳｉ２、燒結(jié)溫度為１６００°Ｃ、保溫時(shí)間為??
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??具材料的物相進(jìn)行分析。??圖３－５是裂紋自愈合陶瓷刀具材料的ＸＲＤ分析圖。由圖可見，陶瓷刀具材??料的主要兩相Ａ１２０３和ＴｉＢ２已經(jīng)被監(jiān)測到，然而沒有監(jiān)測到ＴｉＳｉ２，大多數(shù)的ＴｉＳｉ２??在燒結(jié)制備的過程中被轉(zhuǎn)化成了?ＴｉＳｉ和Ｔｉ５Ｓｉ３，由于剩余存在的ＴｉＳｉ２的含量沒??有達(dá)到ＸＲＤ最低的監(jiān)測含量，所以沒有監(jiān)測到ＴｉＳｉ２。對于存在的Ｔｉ５Ｓｉ３相，可??能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)被Ｒａｊｕ?ｅｔ舊６］和Ｔ．?Ｓ．?Ｒ．?Ｃｈ．?Ｍｕｒｔｈｙ?［３７］在ＴｉＢ２＋ＴｉＳｉ２復(fù)??合陶瓷中作出了解釋，所以本文重點(diǎn)討論形成ＴｉＳｉ的化學(xué)反應(yīng)。??７７５５／３?＋?２Ｃ－＞?３ＴｉＳｉ＋２ＴｉＣ?（３?４）??基于不同化合物生成自由能的熱力學(xué)數(shù)據(jù)［３８＃］，計(jì)算以上反應(yīng)從左到右的總??自由能變化（Ｇ），在１１００Ｋ溫度下繪制了該反應(yīng)的全自由能變化圖。由于熱壓是??在石墨模具中進(jìn)行的，因此考慮了碳的存在。該反應(yīng)的吉布斯自由能在１１００ｋ溫??度條件下是ＡＧ＝?－４５．８７１ｋｃａｌ／ｍｏｌ
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??具材料的物相進(jìn)行分析。??圖３－５是裂紋自愈合陶瓷刀具材料的ＸＲＤ分析圖。由圖可見，陶瓷刀具材??料的主要兩相Ａ１２０３和ＴｉＢ２已經(jīng)被監(jiān)測到，然而沒有監(jiān)測到ＴｉＳｉ２，大多數(shù)的ＴｉＳｉ２??在燒結(jié)制備的過程中被轉(zhuǎn)化成了?ＴｉＳｉ和Ｔｉ５Ｓｉ３，由于剩余存在的ＴｉＳｉ２的含量沒??有達(dá)到ＸＲＤ最低的監(jiān)測含量，所以沒有監(jiān)測到ＴｉＳｉ２。對于存在的Ｔｉ５Ｓｉ３相，可??能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)被Ｒａｊｕ?ｅｔ舊６］和Ｔ．?Ｓ．?Ｒ．?Ｃｈ．?Ｍｕｒｔｈｙ?［３７］在ＴｉＢ２＋ＴｉＳｉ２復(fù)??合陶瓷中作出了解釋，所以本文重點(diǎn)討論形成ＴｉＳｉ的化學(xué)反應(yīng)。??７７５５／３?＋?２Ｃ－＞?３ＴｉＳｉ＋２ＴｉＣ?（３?４）??基于不同化合物生成自由能的熱力學(xué)數(shù)據(jù)［３８＃］，計(jì)算以上反應(yīng)從左到右的總??自由能變化（Ｇ），在１１００Ｋ溫度下繪制了該反應(yīng)的全自由能變化圖。由于熱壓是??在石墨模具中進(jìn)行的，因此考慮了碳的存在。該反應(yīng)的吉布斯自由能在１１００ｋ溫??度條件下是ＡＧ＝?－４５．８７１ｋｃａｌ／ｍｏｌ
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不銹鋼切削加工研究進(jìn)展[J]. 劉國孝,劉國忠,劉斌恒,張存信,李勝杰,鄭宏偉. 兵器材料科學(xué)與工程. 2016(06)
[2]TiC-Al2O3陶瓷裂紋治愈及強(qiáng)度的研究[J]. 譚舒平,韓杰才. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2009(04)
[3]1Cr18Ni9Ti不銹鋼的切削加工[J]. 王庭俊,周建華. 工具技術(shù). 2009(07)
[4]TiB2-BN-AlN復(fù)相陶瓷的結(jié)構(gòu)與性能研究[J]. 陳永虹,黃向東,葛桂賓,王劍春. 硅酸鹽通報(bào). 2008(03)
[5]結(jié)構(gòu)陶瓷氧化反應(yīng)裂紋愈合動(dòng)力學(xué)研究 （Ⅱ）模型驗(yàn)證:Al2O3-TiCp結(jié)構(gòu)陶瓷裂紋愈合動(dòng)力學(xué)研究[J]. 呂珺,鄭治祥,吳玉程,金志浩. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2006(02)
[6]納米復(fù)相陶瓷力學(xué)性能的研究進(jìn)展[J]. 劉含蓮,黃傳真,王隨蓮,孫靜,何林,鄒斌,艾興. 機(jī)械工程材料. 2004(02)
[7]鋁電解用NiFe2O4基金屬陶瓷的制備[J]. 張剛,賴延清,田忠良,秦慶偉,李劼,黎文獻(xiàn). 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2003(04)
[8]添加劑鎳對原位合成TiB2-TiC復(fù)相陶瓷材料性能的影響[J]. 蔣軍,朱德貴,王良輝,張波. 稀有金屬. 2003(04)
[9]TiB2-TiC復(fù)相陶瓷的結(jié)構(gòu)與性能研究[J]. 王業(yè)亮,傅正義,王皓,張金詠. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2003(01)
[10]熱壓燒結(jié)TiB2-ZrB2固溶復(fù)合陶瓷的結(jié)構(gòu)研究[J]. 王皓,王為民,辜萍,傅正義,袁潤章. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2002(04)
博士論文
[1]原位生長TiB2棒晶增韌陶瓷刀具及其磨損可靠性評價(jià)研究[D]. 趙國龍.山東大學(xué) 2015
[2]新型硼化鈦基復(fù)合陶瓷刀具及切削性能研究[D]. 谷美林.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]真空環(huán)境下Ti2SnC裂紋愈合機(jī)制的研究[D]. 張林泉.北京交通大學(xué) 2016
[2]Ti2SnC氧化行為及裂紋愈合機(jī)制的研究[D]. 陳曉東.北京交通大學(xué) 2014
[3]SiC晶須強(qiáng)化Si3N4復(fù)合材料治愈現(xiàn)象的研究[D]. 胡軍峰.南京理工大學(xué) 2012
[4]氧化鋁陶瓷低溫?zé)Y(jié)與裂紋自愈合研究[D]. 顧皓.合肥工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號：2896384
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/2896384.html
最近更新
教材專著
