難加工材料不斷出現(xiàn),迫切需要研制出高性能刀具材料。本文利用Al2O3為基體,分別添加了 Ti(C,N)和(W,Ti)C,研制出了高性能的Al2O3基納米復(fù)合陶瓷刀具材料。對Al2O3基復(fù)合陶瓷刀具材料的組分和燒結(jié)工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì),研究了陶瓷刀具材料的微觀組織等對陶瓷刀具材料力學(xué)性能的影響。研究了刀具材料的增韌機(jī)理、高溫性能、切削性能和切削可靠性。設(shè)計(jì)了 Al2O3-Ti(C,N)-(W,Ti)C復(fù)合陶瓷刀具材料體系,研究了 Al2O3-Ti(C,N)-(W,Ti)C復(fù)合陶瓷刀具的制備工藝。研究了燒結(jié)工藝對Al2O3-Ti(C,N)-(W,Ti)C復(fù)合陶瓷刀具室溫力學(xué)性能和微觀組織的影響規(guī)律。復(fù)合陶瓷刀具AT20W20在燒結(jié)溫度為1700℃、保溫時(shí)間為20min、燒結(jié)壓力32MPa和升溫速率為50℃/min時(shí)獲得較好的室溫力學(xué)性能,分別是維氏硬度20.21GPa、斷裂韌度6.57MPa·m1/2和抗彎強(qiáng)度為901MPa。復(fù)合陶瓷刀具AT20W25在燒結(jié)溫度為1650℃、保溫時(shí)間為20min和燒結(jié)壓力32MPa和升溫速率為50℃/min時(shí)獲得較好的室溫力學(xué)性能,分別是維氏硬度19.39GPa...

【文章頁數(shù)】：170 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 陶瓷刀具材料的研究現(xiàn)狀
        1.1.1 切削刀具的研究概況
        1.1.2 陶瓷刀具材料的研究現(xiàn)狀
    1.2 陶瓷刀具材料的增韌補(bǔ)強(qiáng)方法
    1.3 復(fù)合陶瓷刀具研究存在問題
    1.4 本文研究目的和意義
    1.5 主要研究內(nèi)容
第2章 Al₂O₃基復(fù)合陶瓷刀具材料的設(shè)計(jì)與制備
    2.1 Al₂O₃復(fù)合陶瓷刀具材料的設(shè)計(jì)
        2.1.1 材料體系的確定
        2.1.2 刀具原始粉末材料粒度的選擇
        2.1.3 物理相容性研究
        2.1.4 化學(xué)相容性研究
    2.2 Al₂O₃基復(fù)合陶瓷刀具材料的制備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 復(fù)合粉體的制備
        2.2.3 復(fù)合粉體的燒結(jié)工藝
    2.3 本章小結(jié)
第3章 Al₂O₃基復(fù)合陶瓷刀具的微觀組織和燒結(jié)工藝優(yōu)化
    3.1 陶瓷刀具的力學(xué)性能
        3.1.1 抗彎強(qiáng)度
        3.1.2 斷裂韌度
        3.1.3 維氏硬度
        3.1.4 相對密度
    3.2 Al₂O₃基復(fù)合陶瓷刀具的室溫力學(xué)性能和微觀組織
        3.2.1 Ti(C,N)含量對陶瓷刀具室溫力學(xué)性能和微觀組織的影響
        3.2.2 (W,Ti)C含量對陶瓷刀具室溫力學(xué)性能和微觀組織的影響
    3.3 燒結(jié)溫度對Al₂O₃基陶瓷刀具力學(xué)性能和微觀組織的影響
        3.3.1 燒結(jié)溫度對Al₂O₃基陶瓷刀具材料微觀組織的影響
        3.3.2 燒結(jié)溫度對Al₂O₃基陶瓷刀具材料力學(xué)性能的影響
    3.4 保溫時(shí)間對Al₂O₃基陶瓷刀具室溫力學(xué)性能和微觀組織的影響
        3.4.1 保溫時(shí)間對微觀組織影響
        3.4.2 保溫時(shí)間對力學(xué)性能影響
    3.5 復(fù)合陶瓷刀具材料的增韌補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理
    3.6 本章小結(jié)
第4章 Al₂O₃基復(fù)合陶瓷刀具高溫抗彎強(qiáng)度及其可靠性
    4.1 實(shí)驗(yàn)方法
        4.1.1 高溫抗彎強(qiáng)度
        4.1.2 高溫?cái)嗔秧g度
    4.2 AT20W20和AT20W25高溫抗彎強(qiáng)度和斷裂韌度
        4.2.1 溫度對陶瓷刀具材料的高溫抗彎強(qiáng)度和斷裂韌度的影響
        4.2.2 AT20W20和AT20W25陶瓷刀具材料的高溫力學(xué)性能演變機(jī)理
    4.3 Al₂O₃基陶瓷刀具高溫抗彎強(qiáng)度的可靠性研究
    4.4 本章小結(jié)
第5章 Al₂O₃-Ti(C,N)-(W,Ti)C陶瓷刀具的切削性能及可靠性
    5.1 AT20W20和AT20W25刀具切削不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)的切削性能
        5.1.1 刀具材料和工件材料性能
        5.1.2 實(shí)驗(yàn)條件
        5.1.3 實(shí)驗(yàn)方案
        5.1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及極差分析
        5.1.5 刀具切削性能
        5.1.6 刀具失效機(jī)理
        5.1.7 陶瓷刀具AT20W20濕式切削1Cr18Ni9Ti時(shí)刀具磨損壽命可靠性
    5.2 連續(xù)切削模具鋼(Cr12MoV)的切削性能
        5.2.1 工件材料
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)條件
        5.2.3 實(shí)驗(yàn)方案
        5.2.4 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及極差分析
        5.2.5 刀具磨損形貌與失效機(jī)理
        5.2.6 AT20W20刀具濕式切削Cr12MoV時(shí)刀具磨損壽命可靠性
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
論文創(chuàng)新點(diǎn)摘要
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文、專利
致謝
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3949711