金剛石涂層刀具具有高的硬度、耐磨性、彈性模量、導(dǎo)熱率和化學(xué)穩(wěn)定性,低的摩擦系數(shù)和熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn),能用于非金屬硬脆材料如石墨、復(fù)合材料、高硅鋁合金等和有色金屬的精密加工。目前制備金剛石涂層都局限在塊狀基體表面,制備的涂層和基體材料間的界面結(jié)合強(qiáng)度較低,涂層易剝落,涂層剝落后金剛石涂層刀具便發(fā)生失效,無(wú)法繼續(xù)使用。當(dāng)涂層剝落后,因?yàn)榻饎偸繉拥毒呋厥諘r(shí)進(jìn)行重磨或重涂層的質(zhì)量難以保證,限制了其應(yīng)用。本研究成功制備了硬質(zhì)合金粉末表面涂層金剛石的刀具,提出了在硬質(zhì)合金粉末表面涂層金剛石的電泳沉積制備新方法;優(yōu)化了硬質(zhì)合金粉末表面涂層金剛石的燒結(jié)參數(shù)和材料組分配比;研制了力學(xué)性能和切削性能較好的硬質(zhì)合金粉末表面涂層金剛石的刀具材料。本文采用電泳沉積法在硬質(zhì)合金粉末表面制備金剛石涂層,選擇硬質(zhì)合金WC粉末為基體、金剛石微粉為涂層材料、MgCl2·6H2O為離子添加劑、無(wú)水乙醇作為電泳液介質(zhì),確定了基體粉末和金剛石粉末的配比,分析了硬質(zhì)合金粉末表面涂層金剛石的粉末微觀(guān)形貌和EDS能譜,結(jié)果表明,在硬質(zhì)合金粉末表面成功制備了金剛石涂層。研究了電泳液中硬質(zhì)合金粉末含量和離子添加劑含量對(duì)涂層沉積效果的影響... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 金剛石涂層刀具的研究現(xiàn)狀
        1.1.1 金剛石涂層刀具發(fā)展概況
        1.1.2 金剛石涂層刀具制備技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.2 粉末表面涂層技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 溶膠-凝膠法制備涂層的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 電泳沉積法制備涂層的研究現(xiàn)狀
    1.3 金剛石和硬質(zhì)合金燒結(jié)工藝的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 硬質(zhì)合金和金剛石燒結(jié)方法的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 硬質(zhì)合金和金剛石粘結(jié)劑的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 硬質(zhì)合金和金剛石燒結(jié)溫度的研究現(xiàn)狀
    1.4 金剛石涂層刀具研究中存在的問(wèn)題
    1.5 研究目的意義和主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 研究目的和意義
        1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 硬質(zhì)合金粉末表面涂層金剛石的電泳沉積法研究
    2.1 電泳沉積法的設(shè)計(jì)
        2.1.1 粉末粒徑的選擇
        2.1.2 電泳液的組分
        2.1.3 電泳沉積法和實(shí)驗(yàn)裝置
    2.2 基體粉末和涂層粉末的配比計(jì)算
    2.3 電泳沉積工藝研究
    2.4 涂層粉末的微觀(guān)組織
        2.4.1 涂層粉末表面形貌
        2.4.2 涂層粉末EDS能譜分析
    2.5 電泳液組分含量對(duì)涂層沉積效果的影響
        2.5.1 電泳液中硬質(zhì)合金粉末含量對(duì)涂層沉積效果的影響
        2.5.2 電泳液中離子添加劑含量對(duì)涂層沉積效果的影響
    2.6 本章小結(jié)
第3章 硬質(zhì)合金粉末表面涂層金剛石的刀具材料制備和燒結(jié)參數(shù)優(yōu)化
    3.1 涂層粉末粘結(jié)劑的選擇
    3.2 粘結(jié)劑的添加方法
    3.3 硬質(zhì)合金粉末表面涂層金剛石刀具材料的制備
    3.4 硬質(zhì)合金粉末表面涂層金剛石刀具材料的力學(xué)性能和微觀(guān)組織
        3.4.1 相對(duì)密度
        3.4.2 抗彎強(qiáng)度
        3.4.3 維氏硬度
        3.4.4 微觀(guān)組織
    3.5 硬質(zhì)合金粉末表面涂層金剛石刀具材料的燒結(jié)參數(shù)優(yōu)化
        3.5.1 燒結(jié)溫度的優(yōu)化
        3.5.2 保溫時(shí)間的優(yōu)化
    3.6 組分配比對(duì)硬質(zhì)合金粉末表面涂層金剛石刀具材料力學(xué)性能和微觀(guān)組織的影響
    3.7 硬質(zhì)合金粉末涂層金剛石刀具材料微觀(guān)組織
    3.8 本章小結(jié)
第4章 硬質(zhì)合金粉末表面涂層金剛石刀具材料的切削性能研究
    4.1 硬質(zhì)合金粉末表面涂層金剛石刀具材料的切削性能實(shí)驗(yàn)
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)方案
        4.1.2 結(jié)果分析
    4.2 刀具磨損形貌和磨損機(jī)理
        4.2.1 刀具磨損形貌
        4.2.2 刀具磨損機(jī)理
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與獲得的獎(jiǎng)勵(lì)
致謝
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]硬質(zhì)合金涂層刀具車(chē)削鈦合金TA15的磨損研究及切削參數(shù)優(yōu)選[J]. 柯清禪,孫劍飛,王天明.  工具技術(shù). 2017(12)
[2]Cu含量對(duì)鋁基結(jié)合劑及其金剛石工具性能的影響[J]. 徐俊杰,萬(wàn)隆,宋冬冬,王俊沙,李穎穎,劉瑩瑩.  材料導(dǎo)報(bào). 2017(08)
[3]PVD涂層技術(shù)制備類(lèi)金剛石薄膜及性能研究綜述[J]. 吳雁,李艷峰,張而耕,趙杰.  表面技術(shù). 2016(08)
[4]WC-Co硬質(zhì)合金刀具的放電等離子熱壓燒結(jié)工藝與性能研究[J]. 周俊平,董慧敏,李軍.  鑄造技術(shù). 2016(07)
[5]常用硬質(zhì)合金刀具材料的選用分析[J]. 修麗.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(16)
[6]淺談金剛石工具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 馬成新,史小華.  超硬材料工程. 2015(05)
[7]WC-Ni硬質(zhì)合金粘結(jié)相成分優(yōu)化研究[J]. 望軍,蔣顯全,楊啟坤.  功能材料. 2014(S2)
[8]連續(xù)式熱壓燒結(jié)金剛石制品的研究[J]. 周浩鈞,尹育航,陶洪亮,段文遠(yuǎn).  金剛石與磨料磨具工程. 2014(01)
[9]粘結(jié)劑對(duì)WC硬質(zhì)合金模具力學(xué)性能的影響[J]. 吳金平.  鑄造技術(shù). 2014(01)
[10]不同燒結(jié)工藝制備的Fe基孕鑲金剛石磨頭結(jié)構(gòu)和摩擦磨損性能[J]. 董洪峰,路陽(yáng),李文生,張杰,褚克.  粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2013(01)

碩士論文
[1]WC-10Ni硬質(zhì)合金的改性研究[D]. 薛萍.南昌航空大學(xué) 2017
[2]TC4材料切削加工技術(shù)研究[D]. 杜凌霄.大連理工大學(xué) 2016
[3]制備高含量金剛石鎳基復(fù)合鍍層的工藝研究[D]. 王向榮.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]電泳—電沉積Ni-PTFE復(fù)合鍍層的制備及其摩擦學(xué)行為研究[D]. 唐愛(ài)貴.南京航空航天大學(xué) 2015
[5]CVD金剛石涂層高鈷硬質(zhì)合金刀具的制備及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 徐俊華.南京航空航天大學(xué) 2014
[6]電泳—電沉積法復(fù)合鍍層的制備及其摩擦學(xué)性能研究[D]. 趙運(yùn)偉.南京航空航天大學(xué) 2013
[7]WC-Co基體金剛石薄膜涂層刀具的制備及切削試驗(yàn)研究[D]. 吳雷.河南理工大學(xué) 2011
[8]鈦合金切削加工中刀具與工件性能匹配的研究[D]. 石磊.山東大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3459573