本文關(guān)鍵詞：微波燒結(jié)氧化鋁基陶瓷刀具的研究

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【摘要】：本文結(jié)合微波燒結(jié)技術(shù)的特點,通過設(shè)計專用助燒保溫裝置、調(diào)整成型壓力、改進(jìn)微波燒結(jié)工藝參數(shù)成功制備出性能優(yōu)良的Al2O3/TiC陶瓷刀具材料,并對其力學(xué)性能、微觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。將新研制的刀具材料進(jìn)行切削實驗,研究了刀具的切削性能與磨損機(jī)理,并與硬質(zhì)合金刀具YS8及熱壓燒結(jié)的市售LT55陶瓷刀具進(jìn)行了對比。在選定的成型壓力范圍內(nèi),刀具毛坯致密度隨著成型壓力的增大而增大。當(dāng)成型壓力為200MPa時所得燒結(jié)體的致密度最佳,此時刀具的軸向收縮率為23.8%,徑向收縮率為19.5%。當(dāng)燒結(jié)溫度為1700℃,保溫時間為10min時,微波燒結(jié)Al2O3/TiC陶瓷刀具材料的力學(xué)性能最佳，其維氏硬度和斷裂韌度分別為21.2GPa和5.18MPa·m1/2。在不同的微波燒結(jié)溫度及保溫時間下A1203和TiC之間均無化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。研究了新研制的陶瓷刀具AT連續(xù)切削淬硬40Cr合金鋼時的切削性能。結(jié)果表明,在f=0.1mm/r, ap=0.1mm時,三個不同切削速度(173m/min、260m/min、350m/min)下,AT刀具壽命約是LT55刀具的1.14～1.6倍；在大進(jìn)給量的條件(v=260m/min、 f=0.12mm/r)下,AT刀具的抗磨損能力不如LT55刀具。AT刀具的主要磨損形態(tài)以前、后刀面磨損和邊界磨損為主,磨損機(jī)理主要是磨粒磨損和粘結(jié)磨損。研究了新研制的陶瓷刀具AT續(xù)切削淬硬T10A工具鋼時的切削性能。結(jié)果表明,在切削速度v=104m/min時,AT刀具的使用壽命約是LT55刀具的1.6倍。在切削速度v=155m/min時AT刀具的使用壽命不如LT55刀具。AT刀具的主要磨損形態(tài)以前、后刀面磨損為主,磨損機(jī)理主要是磨粒磨損和粘結(jié)磨損,隨著切削速度的提高,AT刀具微崩刃現(xiàn)象越嚴(yán)重。在較高切削速度(v=155m/min)下,刀具還存在擴(kuò)散磨損。
【關(guān)鍵詞】：微波燒結(jié) 氧化鋁基 陶瓷刀具 切削性能 磨損機(jī)理
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG711
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-15
• 1.1 課題的研究背景與意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究概況8-13
• 1.2.1 Al2O_3基陶瓷刀具材料的研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.2 微波燒結(jié)技術(shù)原理及特點11-12
• 1.2.3 微波燒結(jié)氧化鋁基陶瓷刀具材料的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容13-15
• 2 微波燒結(jié)Al2O_3/TiC陶瓷刀具材料的設(shè)計及制備方法15-27
• 2.1 微波燒結(jié)Al2O_3/TiC陶瓷刀具材料的設(shè)計15-19
• 2.1.1 設(shè)計原則15
• 2.1.2 刀具材料組分的確定15-16
• 2.1.3 化學(xué)相容性分析16-18
• 2.1.4 物理相容性分析18-19
• 2.2 微波燒結(jié)Al2O_3/TiC陶瓷刀具的制備與測試19-26
• 2.2.1 原材料粉末的性能指標(biāo)及成分配比19-20
• 2.2.2 原料混合20-21
• 2.2.3 模壓成型21
• 2.2.4 微波燒結(jié)21-24
• 2.2.5 性能測試24-26
• 2.2.6 微觀組織及物相分析26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 3 成型壓力對微波燒結(jié)Al2O_3/TiC陶瓷刀具材料的影響27-33
• 3.1 成型壓力對刀具材料燒結(jié)收縮性能的影響27-28
• 3.2 成型壓力對刀具材料致密度的影響28-29
• 3.3 成型壓力對刀具材料力學(xué)性能的影響29-30
• 3.4 成型壓力對刀具材料微觀結(jié)構(gòu)的影響30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-33
• 4 微波燒結(jié)工藝對Al2O_3/TiC陶瓷刀具材料的影響33-43
• 4.1 燒結(jié)溫度對微波燒結(jié)Al2O_3/TiC陶瓷刀具材料的影響33-38
• 4.1.1 燒結(jié)溫度對刀具材料物相組成及微觀結(jié)構(gòu)的影響33-36
• 4.1.2 燒結(jié)溫度對刀具材料性能的影響36-38
• 4.2 保溫時間對微波燒結(jié)Al2O_3/TiC陶瓷刀具材料的影響38-42
• 4.2.1 保溫時間對刀具材料物相組成及微觀結(jié)構(gòu)的影響39-41
• 4.2.2 保溫時間對刀具材料力學(xué)性能的影響41-42
• 4.3 本章小結(jié)42-43
• 5 微波燒結(jié)Al2O_3/TiC陶瓷刀具切削性能的研究43-58
• 5.1 連續(xù)切削淬硬40Cr合金鋼時的切削性能研究45-51
• 5.1.1 試驗條件45
• 5.1.2 刀具切削性能分析45-48
• 5.1.3 刀具磨損形態(tài)與磨損機(jī)理的分析48-51
• 5.2 連續(xù)切削淬硬T10A工具鋼時的切削性能研究51-57
• 5.2.1 實驗條件51-52
• 5.2.2 刀具切削性能分析52-53
• 5.2.3 刀具磨損形態(tài)與損壞機(jī)理的分析53-57
• 5.3 本章小結(jié)57-58
• 6 總結(jié)與展望58-60
• 6.1 本文總結(jié)58-59
• 6.2 創(chuàng)新點59
• 6.3 研究展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 附錄65

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