拉拔加工過程中,拉拔模具工況條件惡劣,與拉拔線材摩擦劇烈,潤滑狀態(tài)不穩(wěn)定,邊界潤滑、流體潤滑和干摩擦相互影響,造成模具磨損失效,嚴(yán)重影響線材的尺寸精度和表面質(zhì)量。因此,提高模具的耐磨性成為十分迫切的問題,而模具的強(qiáng)韌化、自潤滑及內(nèi)孔表面的減摩抗磨技術(shù)是解決問題的關(guān)鍵,是拉拔模具在工程應(yīng)用中最主要的基礎(chǔ)科學(xué)問題。由于CNTs同時(shí)具有高強(qiáng)度和自潤滑性能,本文將CNTs添加到Al₂O₃/TiC陶瓷中,經(jīng)過真空熱壓燒結(jié),制備Al₂O₃/TiC/CNTs陶瓷拉拔模具材料,并對(duì)其模具結(jié)構(gòu)、物理機(jī)械性能、裂紋擴(kuò)展、增強(qiáng)增韌機(jī)理及摩擦磨損性能進(jìn)行了分析研究。以TiC和Al₂O₃作為基體,添加CNTs和微量金屬,采用熱壓燒結(jié)工藝,制備出具有高硬度及耐磨性的Al₂O₃/TiC/CNTs陶瓷拉拔模具材料,并對(duì)其進(jìn)行物理機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)以及顯微結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果表明:Al₂O₃/TiC/CNTs陶瓷拉... 

【文章來源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

熱壓燒結(jié)試樣

A型拉制模

1，定徑區(qū)長度 h 選擇為 1.5 毫米，工作區(qū)長度 h1選擇 7 毫米，出口角度選擇為 75°，為 3 毫米，線材由直徑 2.2 毫米壓縮到 2 毫米，壓縮比為 9%，研究不同的定徑區(qū)對(duì)線材及模具的影響。定徑區(qū)角度 2α 依次為 6°、8°、10°、12°、14°、16°、18°、。為了建模方便，模型進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化。鋼絲選擇 12Cr18Ni9 冷拔鋼絲，拉拔模料設(shè)置為陶瓷材料。采用 SOLIDWORKS 三維繪圖軟件建立拉拔仿真模型，包括線材和模具模芯，將模存為.step 格式，并導(dǎo)入 Abaqus 軟件中，如圖 2.5 所示，在線材的出口端的端面施線拉拔速度載荷，模芯采用固定約束。網(wǎng)格劃分效果如圖 2.6 所示，采用 C3D8R減縮積分模型。模擬初始溫度設(shè)定為 20℃，設(shè)置線材拉拔速度為 100mm/s，打開軟大變形開關(guān)，提高計(jì)算精度，接觸模型采用有摩擦，摩擦因數(shù)設(shè)為 0.08。仿真結(jié)束后，在后處理模塊中采用 Freebody cut 選項(xiàng)在模具的出口處設(shè)置截面，并處的合力輸入到中自定義的.txt 文件中，方便讀取。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ZrO2/Al2O3復(fù)相陶瓷的制備及性能研究[J]. 李美葶,張國棟,羅旭東,王森.  硅酸鹽通報(bào). 2015(04)
[2]基于ABAQUS的某無人機(jī)機(jī)翼肋板裂紋擴(kuò)展仿真[J]. 王海鵬,吳永東.  失效分析與預(yù)防. 2014(02)
[3]SiC晶須增韌B4C-Si復(fù)合陶瓷材料[J]. 張衛(wèi)珂,常杰,張敏,譚訓(xùn)彥,張玉軍,高利珍.  陶瓷學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]Wear Behavior of Cold Pressed and Sintered Al2O3/TiC/CaF2-Al2O3/TiC Laminated Ceramic Composite[J]. Xuefeng YANG,Jian CHENG,Peilong SONG,Shouren WANG,Liying YANG,Yanjun WANG,Ken MAO.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2013(02)
[5]基于FRANC-3D的7075鋁合金裂紋擴(kuò)展仿真分析[J]. 吳中懷,吳運(yùn)新,袁海洋,龔海.  熱加工工藝. 2012(08)
[6]ALOF——新一代三維疲勞裂紋擴(kuò)展分析軟件[J]. 吳圣川,吳玉程.  計(jì)算機(jī)輔助工程. 2011(01)
[7]TiC增強(qiáng)鐵基熔覆層制備方法的研究進(jìn)展[J]. 董剛,嚴(yán)彪,李翔,梁小偉,趙慎強(qiáng).  表面技術(shù). 2009(01)
[8]基于Zencrack的岸邊集裝箱起重機(jī)圓管構(gòu)件疲勞裂紋擴(kuò)展分析[J]. 張衛(wèi)國,宓為建,劉海洋.  計(jì)算機(jī)輔助工程. 2008(01)
[9]鋅基碳納米管復(fù)合材料的界面特性及增強(qiáng)機(jī)理[J]. 吳惠箐,丁桂甫,王裕超,汪紅.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2007(04)
[10]碳納米管增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料磨損特性研究[J]. 周曉華.  熱處理. 2007(02)

博士論文
[1]ZrB2-SiC陶瓷連接接頭中原位TiB晶須生長機(jī)制及增強(qiáng)機(jī)理研究[D]. 楊衛(wèi)岐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]基于Abaqus的薄壁板裂紋擴(kuò)展仿真研究[D]. 吳中懷.中南大學(xué) 2013
[2]碳納米管的分散及其氧化鋁基復(fù)合材料研究[D]. 許永.安徽理工大學(xué) 2012
[3]基于ABAQUS的船舶典型結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展模擬及分析研究[D]. 姜薇.華中科技大學(xué) 2011
[4]金屬Ni增韌MF/Al2O3復(fù)合陶瓷材料研究[D]. 邢國紅.濟(jì)南大學(xué) 2010
[5]新型TiC復(fù)合材料的性能研究[D]. 王俊.長安大學(xué) 2009
[6]ZrO2增韌Cr2O3-Al2O3陶瓷的研究[D]. 孟濤.青島大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3598631