隨著工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展,人們對高性能加工刀具材料和技術的需求日益增加,目前高速、高精度加工已經(jīng)成為切削技術的發(fā)展趨勢。但是過高的切削力和過多的切削熱阻礙了切削速度的提升,降低了切削性能。高速切削要求刀具材料在高溫時能夠依然保持良好的力學性能、化學穩(wěn)定性以及抗粘接性能。陶瓷材料在高溫時具有穩(wěn)定的力學性能,能夠滿足高速切削的要求。其中,ZTA陶瓷具有高硬度、高耐磨等特點,能夠在切削產(chǎn)生的高溫下保持良好的化學穩(wěn)定性,可以作為陶瓷刀具來使用。本文以高純氧化鋯粉和高純氧化鋁粉為研究對象,通過增材制造中DLP成型技術制備氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷(ZTA)坯體,通過無壓燒結獲得ZTA陶瓷刀具。研究了ZrO₂含量、燒結溫度、燒結助劑以及燒結助劑的添加量對Al₂O₃的粒徑、致密度、力學性能以及微觀結構的影響,并對比DLP成型的ZTA陶瓷刀具的切削性能和對損傷機理進行了表征。研究結果表明:(1)對比在70 wt%和78 wt%兩種固相含量下DLP成型的陶瓷樣品的致密度,發(fā)現(xiàn)固相含量的提高,有利于減少單層成型的缺陷,同時可以提高樣品燒結后的相對密...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 增材制造技術的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.1 噴墨打印技術(IJP)
        1.1.2 立體光刻成型技術(SL)
        1.1.3 數(shù)字光處理技術(DLP)
    1.2 ZTA陶瓷簡述
    1.3 ZTA陶瓷刀具應用
    1.4 基于光固化成型的ZTA陶瓷的應用研究
    1.5 課題研究目的意義及主要內(nèi)容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究意義
        1.5.3 課題來源和研究內(nèi)容
第二章 實驗過程和實驗方法
    2.1 實驗原料
    2.2 實驗設備儀器
        2.2.1 光固化成型設備
        2.2.2切削實驗
    2.3 性能測試與表征
        2.3.1 致密度測試
        2.3.2 物相分析
        2.3.3 力學性能測試
        2.3.4 顯微結構的表征
第三章 氧化鋯含量和燒結溫度對ZTA陶瓷性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗過程
        3.2.1 實驗原料配方
        3.2.2 實驗步驟
    3.3 漿料固相含量對ZTA陶瓷致密度的影響
    3.4 燒結溫度和氧化鋯含量對ZTA陶瓷力學性能的影響
        3.4.1 1500℃不同配比的ZTA陶瓷燒結性能對比
        3.4.2 1550℃不同配比的ZTA陶瓷燒結性能對比
        3.4.3 1600℃不同配比的ZTA陶瓷燒結性能對比
        3.4.4 1650℃不同配比的ZTA陶瓷燒結性能對比
    3.5 氧化鋁和氧化鋯晶粒尺寸對比及晶粒尺寸分布
    3.6 本章小結
第四章 燒結助劑種類和含量對ZTA陶瓷燒結性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗過程
        4.2.1 實驗配方
        4.2.2 實驗步驟
    4.3 燒結助劑對ZTA陶瓷力學性能的影響
    4.4 物相分析
    4.5 顯微結構
    4.6 粒徑分析
    4.7 本章小結
第五章 ZTA陶瓷刀具的切削性能
    5.1 引言
    5.2 實驗材料與方案
        5.2.1 實驗材料
        5.2.2 實驗方案
    5.3 三種不同材料的刀具切削性能對比
        5.3.1 切削性能對比
        5.3.2 后刀面和前刀面的磨損形貌
    5.4 無壓和熱等靜壓燒結后的ZTA陶瓷刀具的切削性能對比
        5.4.1 力學性能對比
        5.4.2 微觀結構對比
        5.4.3 切削性能對比
        5.4.4 ZTA陶瓷刀具可靠性分析
        5.4.5 切削參數(shù)對無壓+熱等靜壓的ZTA陶瓷刀具切削性能的影響
    5.5 本章小結
結論與展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3840850