本文關鍵詞：TiN、TiAIN涂層刀具的切削性能對比研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：傳統(tǒng)的切削加工主要以濕式切削為主,切削過程中加入潤滑物質(zhì)(油脂、水或其他有機溶液),潤滑物質(zhì)主要起降低摩擦系數(shù)和加快冷卻速度,以降低切削力和切削溫度,保證切削順利進行。切削采用的刀具主要是高速鋼和硬質(zhì)合金刀具,切削效率和切削質(zhì)量較低,刀具的使用壽命也較低,因此制造業(yè)對切削加工刀具提出了更高的要求。涂層刀具的發(fā)明對傳統(tǒng)切削加工技術是一次關鍵性的變革,從此改變了傳統(tǒng)濕式切削加工技術,涂層刀具的出現(xiàn)帶來了干式切削加工技術,同時也提高了切削精度,提高了切削效率。為了更好的指導刀具在切削加工領域中的應用,提高刀具的使用效率,本文主要研究內(nèi)容：(1)采用304不銹鋼球與TiN. TiA1N涂層進行了摩擦磨損試驗,測量其摩擦系數(shù),觀察其磨損形態(tài)。(2)采用電弧離子鍍技術在YT15、YG6硬質(zhì)刀具上制備T(?)N、TiA1N涂層。(3)采用YT15硬質(zhì)合金刀具、YT15-TiN和YT15-TiA1N涂層刀具對不同硬度的40Cr鋼進行了切削試驗,測量其切削力和切削溫度。(4)采用YG6硬質(zhì)合金刀具、YG6-TiN和YG6-T1AIN涂層刀具對304不銹鋼進行了切削試驗,測量其切削力。(5)分析刀具的磨損形態(tài)及磨損情況。通過以上研究表明： (1)在摩擦參數(shù)不變的情況下,隨著摩擦距離的不斷增加,摩擦系數(shù)先減小后增大。 (2)在摩擦參數(shù)不變的情況下,隨著載荷的不斷增加,摩擦系數(shù)先快速增加,后來緩慢增加。 (3)摩擦磨損類型主要有：粘著磨損、磨粒磨損和疲勞剝落磨損。 (4)YT15硬質(zhì)合金刀具的最佳切削速度為96m/min, YT15-TiN涂層刀具的最佳切削速度為114m/min。YT15硬質(zhì)合金刀具經(jīng)過涂覆TiN涂層后,提高了其切削速度,同時也提高了使用壽命。 (5) TiA1N涂層刀具更適合在比較苛刻的條件(高溫、高速及難加工材料)下進行切削加工。 (6) TiA1N涂層刀具在切削過程中會發(fā)生氧化現(xiàn)象,生成的A1203膜具有降低切削力的作用,有效的保護基體材料被快速磨損。因此TiA1N涂層有效的提高了刀具的使用壽命。 (7) YG6-TiN涂層刀具可以提高YG6硬質(zhì)合金的切削速度,同時也提高了切削加工效率。 (8)在切削過程中,TiA1N涂層比TiN涂層對刀具的切削效率和使用壽命提高得更加明顯。
【關鍵詞】：摩擦磨損 TiN、TiAlN涂層刀具 40Cr鋼 304不銹鋼 切削力 切削溫度
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TG711;TG501
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 引言9-10
• 1.2 涂層刀具研究10-14
• 1.2.1 涂層刀具的種類10-11
• 1.2.2 涂層刀具的特點11
• 1.2.3 涂層刀具的制備方法11-12
• 1.2.4 常用涂層及性能12-13
• 1.2.5 涂層刀具的應用及磨損機理13-14
• 1.3 TiN、TiAlN涂層研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 TiN、TiAlN涂層的制備方法16-17
• 1.3.2 TiN、TiAlN涂層的應用17-18
• 1.4 本課題研究的目的和主要內(nèi)容18-19
• 1.4.1 研究目的18
• 1.4.2 研究內(nèi)容18-19
• 第二章 試驗材料、設備及試驗方法19-27
• 2.1 涂層刀具的制備工藝19-21
• 2.2 涂層刀具的性能測試方法21-25
• 2.2.1 維氏硬度的測量21-22
• 2.2.2 涂層厚度測量22-23
• 2.2.3 切削力檢測23-24
• 2.2.4 切削溫度檢測24
• 2.2.5 摩擦磨損試驗機24
• 2.2.6 YT15、TiN和TiAlN涂層刀具樣品24-25
• 2.3 研究方案25-27
• 第三章 TiN、TiAlN涂層材料的摩擦磨損特性研究27-39
• 3.1 摩擦磨損試驗方法27
• 3.2 TiN涂層材料的摩擦磨損特性研究27-31
• 3.2.1 摩擦距離對TiN涂層摩擦磨損特性的影響27-29
• 3.2.2 載荷對TiN涂層的摩擦磨損特性的影響29-31
• 3.3 TiAlN涂層材料的摩擦磨損特性研究31-34
• 3.3.1 摩擦距離對TiAlN涂層摩擦磨損特性的影響31-32
• 3.3.2 載荷對TiAlN涂層的摩擦磨損特性的影響32-34
• 3.4 磨痕掃描電鏡觀察及EDS分析34-39
• 3.4.1 TiN涂層磨損表面分析34-36
• 3.4.2 TiAlN涂層磨損表面及EDS分析36-39
• 第四章 TiN、TiAlN涂層刀具對40Cr的切削性能研究39-55
• 4.1 40Cr熱處理39-42
• 4.1.1 熱處理工藝參數(shù)計算39-42
• 4.2 切削工藝參數(shù)42
• 4.3 TiN涂層刀具的切削性能42-46
• 4.3.1 YT15刀具與YT15-TiN涂層刀具切削低硬度40Cr鋼42-44
• 4.3.2 YT15刀具與YT15-TiN涂層刀具切削中硬度40Cr鋼44-46
• 4.4 TiAlN涂層刀具切削性能46-51
• 4.4.1 YT15刀具與YT15-TiAlN涂層刀具切削低硬度40Cr鋼46-48
• 4.4.2 YT15刀具與YT15-TiAlN涂層刀具切削中硬度40Cr鋼48-50
• 4.4.3 YT15刀具與YT15-TiAlN涂層刀具切削高硬度40Cr鋼50-51
• 4.5 刀具表面觀察與分析51-55
• 第五章 TiN、TiAlN涂層刀具對304不銹鋼的切削性能研究55-63
• 5.1 YG6、YG6-TiN刀具切削304不銹鋼55-58
• 5.1.1 切削速度對YG6、YG6-TiN刀具切削304不銹鋼切削力的影響55-56
• 5.1.2 進給量對YG6、YG6-TiN刀具切削304不銹鋼切削力的影響56-57
• 5.1.3 背吃刀量對YG6、YG6-TiN刀具切削304不銹鋼切削力的影響57-58
• 5.2 YG6、YG6-TiAlN刀具切削304不銹鋼58-60
• 5.2.1 切削速度對YG6、YG6-TiAlN刀具切削304不銹鋼切削力的影響58-59
• 5.2.2 進給量對YG6、YG6-TiAlN刀具切削304不銹鋼切削力的影響59
• 5.2.3 背吃刀量對YG6、YG6-TiAlN刀具切削304不銹鋼切削力的影響59-60
• 5.3 刀具表面觀察與分析60-63
• 第六章 結論63-65
• 參考文獻65-71
• 致謝71-73
• 碩士期間發(fā)表的論文73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 盧林;馬壯;王富恥;柳彥博;;等離子噴涂納米和微米Al_2O_3-TiO_2涂層摩擦磨損性能研究[J];北京理工大學學報;2010年07期

2 莫繼良;任元;朱e

本文編號：298158