本文關(guān)鍵詞：WC-15%TiC-Co功能梯度硬質(zhì)合金刀具的摩擦磨損及切削性能研究

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【摘要】：為滿足現(xiàn)代制造業(yè)提出的高效率、高精度、高可靠性的要求,開(kāi)發(fā)高性能硬質(zhì)合金刀具是現(xiàn)階段的主要研究方向。本文采用微波氮化燒結(jié)制備了WC-15%Ti C-Co功能梯度硬質(zhì)合金,深入分析了該材料的力學(xué)性能、摩擦磨損性能及其刀具的切削性能。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:1)通過(guò)排水法、三點(diǎn)彎曲法等分析了WC-15%Ti C-Co功能梯度硬質(zhì)合金的力學(xué)性能,采用X射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM/BSE)、觀察和分析了相組成和斷口形貌特征。與商用YT15相比,WC-15%Ti C-Co功能梯度硬質(zhì)合金顯示出更優(yōu)越的力學(xué)性能。2)利用球-盤高速摩擦磨損儀器進(jìn)行往復(fù)滑動(dòng)摩擦實(shí)驗(yàn),分析了WC-15%Ti C-Co功能梯度硬質(zhì)合金的摩擦磨損性能。與商用YT15相比,WC-15%Ti C-Co功能梯度硬質(zhì)合金的摩擦系數(shù)穩(wěn)定性好,曲線波動(dòng)小,摩擦系數(shù)較低。隨著滑動(dòng)距離和載荷的增加,WC-15%Ti C-Co功能梯度硬質(zhì)合金的磨損率均呈降低趨勢(shì),表現(xiàn)出良好的耐磨性。當(dāng)F=100N,??800r/min時(shí),WC-15%Ti C-Co功能梯度硬質(zhì)合金平均摩擦系數(shù)??0.235,比商用YT15降低了8.5%。3)開(kāi)展了WC-15%Ti C-Co功能梯度硬質(zhì)合金刀具的切削試驗(yàn),分析研究了切削速度、進(jìn)給量與背吃刀量對(duì)切削力影響,并探討了刀具的磨損性能。研究表明:隨著切削速度的增加,YT15和WC-15%Ti C-Co功能梯度硬質(zhì)合金刀具的主切削力cF、徑向力pF和軸向力fF均減小,隨著進(jìn)給量與背吃刀量的增加,YT15和WC-15%Ti C-Co功能梯度硬質(zhì)合金刀具的主切削力cF、徑向力pF和軸向力fF均增大;與商用YT15相比,WC-15%Ti C-Co功能梯度硬質(zhì)合金刀具的主切削力cF、徑向力pF均低,但軸向力fF略大。WC-15%Ti C-Co功能梯度硬質(zhì)合金刀具的磨損形式主要有“拋光”磨粒磨損和微崩刃,與商用YT15相比,WC-15%Ti C-Co功能梯度硬質(zhì)合金的耐磨性好,抗粘結(jié)性高。
【關(guān)鍵詞】：WC-15%Ti C-Co 功能梯度 微波氮化 摩擦磨損
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG71
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 硬質(zhì)合金刀具材料的現(xiàn)狀10-12
• 1.2 硬質(zhì)合金刀具的發(fā)展12-15
• 1.2.1 TiC(N)基硬質(zhì)合金12-13
• 1.2.2 鋼結(jié)硬質(zhì)合金13
• 1.2.3 納米及超細(xì)硬質(zhì)合金13-14
• 1.2.4 涂層硬質(zhì)合金14-15
• 1.3 功能梯度硬質(zhì)合金材料的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 功能梯度硬質(zhì)合金15-16
• 1.3.2 功能梯度硬質(zhì)合金的制備16-18
• 1.4 本文研究意義和研究?jī)?nèi)容18-20
• 1.4.1 本文的研究意義18
• 1.4.2 本文的研究?jī)?nèi)容18-20
• 第二章 功能梯度硬質(zhì)合金刀具材料的力學(xué)性能20-32
• 2.1 制備過(guò)程與測(cè)試分析方法20-24
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料20-21
• 2.1.2 工藝流程21-22
• 2.1.3 性能測(cè)試分析方法22-23
• 2.1.4 顯微組織結(jié)構(gòu)分析23-24
• 2.2 微波燒結(jié)曲線24-25
• 2.3 功能梯度硬質(zhì)合金刀具材料的力學(xué)性能25-28
• 2.3.1 密度25-26
• 2.3.2 顯微維氏硬度26-27
• 2.3.3 抗彎強(qiáng)度27-28
• 2.4 功能梯度硬質(zhì)合金刀具材料的微觀組織與結(jié)構(gòu)分析28-31
• 2.4.1 顯微組織分析28-29
• 2.4.2 XRD物相分析29-30
• 2.4.3 斷口形貌分析30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 功能梯度硬質(zhì)合金刀具材料摩擦磨損性能32-40
• 3.1 試驗(yàn)設(shè)備及參數(shù)32-34
• 3.1.1 試驗(yàn)設(shè)備32-33
• 3.1.2 試驗(yàn)參數(shù)33-34
• 3.2 功能梯度硬質(zhì)合金與GCr15對(duì)摩時(shí)的摩擦系數(shù)34-36
• 3.2.1 時(shí)間對(duì)摩擦系數(shù)的影響34-35
• 3.2.2 轉(zhuǎn)速與載荷對(duì)摩擦系數(shù)的影響35-36
• 3.3 磨損率36-37
• 3.4 磨痕形貌37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-40
• 第四章 功能梯度硬質(zhì)合金刀具切削性能40-60
• 4.1 試驗(yàn)條件40-45
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與刀具40-41
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器41-44
• 4.1.3 試驗(yàn)方法44
• 4.1.4 試驗(yàn)參數(shù)44-45
• 4.2 切削力分析45-49
• 4.2.1 直觀分析45
• 4.2.2 切削速度對(duì)切削力的影響45-46
• 4.2.3 進(jìn)給量對(duì)切削力的影響46-47
• 4.2.4 背吃刀量對(duì)切削力的影響47-49
• 4.3 摩擦磨損過(guò)程分析49-58
• 4.3.1 刀具前刀面的摩擦分析49-54
• 4.3.2 刀具磨損分析54-57
• 4.3.3 切屑形態(tài)57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第五章 總結(jié)60-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 致謝66-68
• 附錄A：攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張武裝;具有梯度結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)合金刀片基體研究[D];中南大學(xué);2004年

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本文編號(hào)：663147