含Al 2 O 3 -Y 2 O 3 和MgO-Y 2 O 3 助劑的Si 3 N 4 陶瓷刀具材料制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2024-05-17 17:36
隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展和高速切削技術(shù)的應(yīng)用,傳統(tǒng)的工具鋼和硬質(zhì)合金刀具已不能滿足現(xiàn)代加工產(chǎn)業(yè)的需求,Si3N4陶瓷刀具具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨、良好的抗熱沖擊和抗機(jī)械沖擊性能,可廣泛應(yīng)用于切削灰鑄鐵和鎳基高溫合金等。通過引入燒結(jié)助劑,基于液相燒結(jié)機(jī)制可以制備高性能的Si3N4陶瓷材料,液相的性質(zhì)(如低共熔溫度和粘度等)對(duì)Si3N4陶瓷的致密化、相變、晶粒生長(zhǎng)、顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能具有重要影響,而燒結(jié)溫度、助劑種類和含量是調(diào)控液相性質(zhì)的重要因素。因此,對(duì)于不同的燒結(jié)助劑體系,應(yīng)該確定其合適的燒結(jié)溫度和含量。此外,作為切削工具的應(yīng)用,需探究Si3N4陶瓷刀具的切削性能與顯微結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能之間存在的關(guān)系。本文以Al2O3-Y2O3和MgO-Y2O3為二元燒結(jié)助劑,通過調(diào)控?zé)Y(jié)溫度和助劑含量采...
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 Si3N4的結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用
1.1.1 Si3N4的發(fā)展
1.1.2 Si3N4的晶體結(jié)構(gòu)
1.1.3 Si3N4的性能
1.1.4 Si3N4陶瓷的應(yīng)用
1.2 Si3N4陶瓷的制備工藝、微觀形貌與性能
1.2.1 Si3N4陶瓷的燒結(jié)
1.2.2 液相燒結(jié)助劑的種類與作用
1.2.3 Si3N4陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)與性能
1.3 Si3N4基陶瓷刀具的研究進(jìn)展
1.3.1 Si3N4基陶瓷刀具的種類
1.3.2 Si3N4陶瓷刀具的切削加工
1.3.3 Si3N4基陶瓷刀具的制備與性能研究進(jìn)展
1.4 研究背景與意義
1.4.1 研究背景
1.4.2 研究目的及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)過程與性能表征
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
2.2 實(shí)驗(yàn)過程與設(shè)備
2.2.1 樣品制備
2.2.2 切削實(shí)驗(yàn)
2.3 性能測(cè)試與表征
2.3.1 致密度測(cè)試
2.3.2 物相分析
2.3.3 力學(xué)性能測(cè)試
2.3.4 顯微結(jié)構(gòu)表征
第三章 燒結(jié)溫度對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)過程
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原粉配方
3.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 燒結(jié)溫度對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷致密度與物相的影響
3.3.2 燒結(jié)溫度對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響
3.3.3 燒結(jié)溫度對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷力學(xué)性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 助劑含量對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)過程
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原粉配方
4.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 助劑含量對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷致密度與物相的影響
4.3.2 助劑含量對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響
4.3.3 助劑含量對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷力學(xué)性能的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷刀具的切削性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)過程
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 Si3N4-Al2O3-Y2O3陶瓷刀具的切削性能與磨損機(jī)理分析
5.3.2 Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷刀具的切削性能與磨損機(jī)理分析
5.3.3 Si3N4陶瓷刀具的制備工藝、顯微結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能與切削性能分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號(hào):3975900
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 Si3N4的結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用
1.1.1 Si3N4的發(fā)展
1.1.2 Si3N4的晶體結(jié)構(gòu)
1.1.3 Si3N4的性能
1.1.4 Si3N4陶瓷的應(yīng)用
1.2 Si3N4陶瓷的制備工藝、微觀形貌與性能
1.2.1 Si3N4陶瓷的燒結(jié)
1.2.2 液相燒結(jié)助劑的種類與作用
1.2.3 Si3N4陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)與性能
1.3 Si3N4基陶瓷刀具的研究進(jìn)展
1.3.1 Si3N4基陶瓷刀具的種類
1.3.2 Si3N4陶瓷刀具的切削加工
1.3.3 Si3N4基陶瓷刀具的制備與性能研究進(jìn)展
1.4 研究背景與意義
1.4.1 研究背景
1.4.2 研究目的及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)過程與性能表征
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
2.2 實(shí)驗(yàn)過程與設(shè)備
2.2.1 樣品制備
2.2.2 切削實(shí)驗(yàn)
2.3 性能測(cè)試與表征
2.3.1 致密度測(cè)試
2.3.2 物相分析
2.3.3 力學(xué)性能測(cè)試
2.3.4 顯微結(jié)構(gòu)表征
第三章 燒結(jié)溫度對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)過程
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原粉配方
3.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 燒結(jié)溫度對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷致密度與物相的影響
3.3.2 燒結(jié)溫度對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響
3.3.3 燒結(jié)溫度對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷力學(xué)性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 助劑含量對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)過程
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原粉配方
4.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 助劑含量對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷致密度與物相的影響
4.3.2 助劑含量對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響
4.3.3 助劑含量對(duì)Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷力學(xué)性能的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 Si3N4-Al2O3-Y2O3和Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷刀具的切削性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)過程
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 Si3N4-Al2O3-Y2O3陶瓷刀具的切削性能與磨損機(jī)理分析
5.3.2 Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷刀具的切削性能與磨損機(jī)理分析
5.3.3 Si3N4陶瓷刀具的制備工藝、顯微結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能與切削性能分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號(hào):3975900
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