本文以獲得良好綜合力學(xué)性能的TiB₂-TaC陶瓷刀具材料為目標(biāo),根據(jù)陶瓷刀具材料的設(shè)計(jì)原則,確定了以TiB₂為基體、TaC為第二相、Ni為金屬添加相的陶瓷刀具體系。分析了Ni對(duì)TiB₂和TaC的潤(rùn)濕性以及材料間的物理相容性和化學(xué)相容性,并對(duì)TiB₂-TaC陶瓷刀具材料制備工藝、燒結(jié)過(guò)程、微觀組織和力學(xué)性能的測(cè)試方法進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。首先研究了TaC含量對(duì)TiB₂-TaC陶瓷刀具材料微觀組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:當(dāng)燒結(jié)溫度為1600℃,Ni含量為8wt.%時(shí),TaC含量為5wt.%時(shí),TiB₂-TaC陶瓷刀具材料獲得了良好的微觀組織和力學(xué)性能,其晶粒細(xì)小且分布均勻,其硬度為23.5GPa、抗彎強(qiáng)度為911.4MPa和斷裂韌度為7.2MPa·m^1/2,其增韌機(jī)理主要為裂紋偏轉(zhuǎn)。為了進(jìn)一步優(yōu)化TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的綜合性能,通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)燒結(jié)溫度、TaC含量和Ni含量進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化。通過(guò)對(duì)正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的極...

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 陶瓷刀具材料概述
    1.2 TiB₂陶瓷材料的研究現(xiàn)狀
    1.3 TaC陶瓷材料的研究現(xiàn)狀
    1.4 TiB₂基陶瓷刀具材料研究中存在的問(wèn)題
    1.5 研究的目的與意義
    1.6 課題研究?jī)?nèi)容
第二章 TiB₂-TaC基陶瓷刀具材料體系的設(shè)計(jì)
    2.1 TiB₂-TaC陶瓷刀具材料設(shè)計(jì)原則
    2.2 陶瓷刀具材料的設(shè)計(jì)要求
    2.3 TiB₂陶瓷刀具材料體系的選擇
        2.3.1 基體材料的選擇
        2.3.2 添加相材料的選擇
        2.3.3 金屬相材料的選擇
    2.4 TiB₂-TaC陶瓷刀具材料體系的相容性分析
        2.4.1 物理相容性分析
        2.4.2 化學(xué)相容性分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的制備工藝和測(cè)試方法
    3.1 實(shí)驗(yàn)原始材料與實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    3.2 陶瓷材料復(fù)合粉體的制備
    3.3 TiB₂-TaC陶瓷刀具材料素坯的制備
    3.4 TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的燒結(jié)工藝
        3.4.1 燒結(jié)工藝
        3.4.2 燒結(jié)過(guò)程
    3.5 TiB₂-TaC陶瓷刀具材料性能測(cè)試方法
        3.5.1 力學(xué)性能的測(cè)試方法
        3.5.2 微觀組織的測(cè)試方法
        3.5.3 陶瓷材料高溫抗氧化性能的測(cè)試
    3.6 本章小結(jié)
第四章 TiB₂-TaC陶瓷刀具材料微觀組織和力學(xué)性能的研究
    4.1 TaC含量對(duì)TiB₂基陶瓷刀具材料微觀組織和力學(xué)性能的影響
        4.1.1 TaC含量對(duì)TiB₂基陶瓷刀具材料微觀組織的影響
        4.1.2 TaC含量對(duì)TiB₂-TaC陶瓷刀具材料致密度和力學(xué)性能的影響
        4.1.3 TiB₂-TaC陶瓷刀具材料增韌機(jī)理的分析
    4.2 TiB₂-TaC陶瓷刀具材料燒結(jié)溫度和材料組分的優(yōu)化
        4.2.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.2.2 正交實(shí)驗(yàn)極差分析
        4.2.3 優(yōu)化方案的確定
    4.3 正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化后的TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的微觀組織和力學(xué)性能
        4.3.1 優(yōu)化后的刀具材料的微觀組織分析
        4.3.2 優(yōu)化后的刀具材料的力學(xué)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 TiB₂-TaC陶瓷刀具材料抗氧化性能的研究
    5.1氧化實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        5.1.2 實(shí)驗(yàn)方案
    5.2 TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的高溫抗氧化性能的研究
        5.2.1 刀具材料的高溫氧化增重
        5.2.2 刀具材料的高溫氧化產(chǎn)物
    5.3 高溫氧化對(duì)TiB₂-TaC陶瓷刀具材料微觀結(jié)構(gòu)的影響
        5.3.1 氧化后刀具材料的表面形貌分析
        5.3.2 氧化后刀具材料的斷口形貌
    5.4 氧化對(duì)TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的抗彎強(qiáng)度的影響
        5.4.1 氧化溫度對(duì)刀具材料的抗彎強(qiáng)度的影響
        5.4.2 氧化時(shí)間對(duì)刀具材料的抗彎強(qiáng)度的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)及展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：4044289