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硬质合金复合刀具的制备及性能研究

采用热压烧结法制备了不同SiC晶须含量的硬质合金复合刀具,研究了不同SiC晶须含量对材料密度、硬度、孔隙度、断裂韧性和断口形貌的影响。结果表明,  (本文共4页) 阅读全文>>

山东大学
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新型WC基纳米复合刀具材料及其切削性能研究

高速、高效切削加工技术是先进实用的制造技术,已成为切削加工的主流,而高性能刀具材料对实现高效加工具有重要的影响。众所周知,高效加工对刀具材料的要求比普通加工更加苛刻,要求刀具材料的性能更高、可靠性更好。虽然目前已有多种多样的高效加工刀具材料,但刀具材料不可能是万能的,各有其特点和应用范围。目前,刀具材料有PCBN、PCD、陶瓷、金属陶瓷、硬质合金刀具和涂层刀具等。但加工铸铁类工件材料还缺乏一类力学性能介于硬质合金刀具材料和陶瓷刀具材料之间的非TiC(N)基金属陶瓷刀具材料。因此,本文探讨研究开发新一类适于高效加工铸铁类工件材料的高性能新型WC基纳米复合刀具材料,以扩大刀具材料的品种。本文系统研究了纳米复合刀具材料的设计、组分配比、制备工艺及其优化、力学性能与显微组织结构之间的关系、刀具材料的断裂机制、刀具材料的摩擦磨损特性以及刀具的切削性能和磨损破损机理等。提出了基于界面增强的纳米复合刀具材料设计方法,并根据界面的损坏机制,建立...  (本文共168页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
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超光滑金刚石复合薄膜的制备、摩擦学性能及应用研究

化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition, CVD)金刚石薄膜具有硬度高、摩擦系数低、耐磨性强以及表面化学性能稳定等优异的机械及摩擦学性能,这使其在硬质合金工模具领域具有广阔的应用前景。CVD金刚石薄膜作为耐磨减摩涂层沉积在传统硬质合金刀具和拉拔模具的工作表面,能够大幅延长传统工模具的使用寿命,提高生产效率,显著改善加工质量,不仅获得了显著的经济效益,促进了相关行业关键技术的突破和加工水平的提升,而且对于有效节约铜、铝等原材料,节能降耗,减少钨、钴等战略资源的消耗,促进经济的可持续发展也具有重大意义。本文致力于解决CVD金刚石薄膜在硬质合金工模具领域产业化应用的三个关键问题,即在硬质合金基体表面沉积附着强度高、表面光滑性好的CVD金刚石薄膜的制备技术、CVD金刚石薄膜摩擦学性能和微观摩擦学机理的研究以及复杂形状金刚石薄膜涂层刀具和大孔径金刚石薄膜涂层拉拔模具的开发与应用,主要完成的研究工作可以概括为以下几...  (本文共187页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
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多元多尺度碳化钛基陶瓷刀具研制及切削性能研究

本文针对目前陶瓷刀具综合力学性能较低的难题,基于多元多尺度的设计思想,根据陶瓷基复合材料和陶瓷金属复合材料的设计原则,选择微米Al_2O_3和纳米Al_2O_3颗粒为添加相,Ni、Co和Mo为金属粘结相,采用液相热压烧结工艺,研制成功了新型多元多尺度TiC基纳米复合陶瓷刀具材料,系统研究了其烧结工艺、力学性能和显微组织之间的关系,分析了材料增韧补强机理,研究了新型陶瓷刀具的切削性能。实验研究了在相同的烧结温度下,纳米Al_2O_3含量的变化对多元多尺度TiC基纳米复合陶瓷刀具材料显微组织和力学性能的影响;在相同的烧结温度下,微米Al_2O_3含量的变化对多元多尺度TiC基纳米复合陶瓷刀具材料显微组织和力学性能的影响;以及烧结温度的变化对多元多尺度TiC基纳米复合陶瓷刀具材料显微组织和力学性能的影响。研制成功了新型多元多尺度TiC基纳米复合陶瓷刀具材料TA10A5(微米Al_2O_3的含量为10vol%和纳米Al_2O_3的含量为...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>

河南工业大学
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高韧性聚晶立方氮化硼(PcBN)复合片制备技术及性能研究

本文研究以cBN微粉加结合剂在六面顶压机上高温高压下合成聚晶立方氮化硼(PcBN)复合片。结合剂以钛及其合金系和Ti(C、N)/Al系金属陶瓷为主,同时添加不同表面活性处理的SiC晶须和稀土氧化物。SiC晶须处理方式为真空镀钛和化学镀镍。通过改变结合剂成份来制备合成刀具用高韧性聚晶立方氮化硼(PcBN)复合片。通过参考国内外有关PcBN制备合成的文献专利,同时结合自己的研究成果,探讨了影响PcBN刀具物理性能、切削加工性能的影响因素,提出优化配方及合成工艺的途径。首先对纯结合剂进行了研究,以期为后面复合片的合成提供参考。研究表明对钛合金系结合剂,不同元素的加入改变了钛合金系结合剂的综合性能,其中以W最优,Mo、Si次之,Ni、Mn在改变钛合金结合剂的硬度方面有显著作用。对Ti(C、N)/Al系金属陶瓷结合剂,铝含量的多少对综合性能的影响最显著。Al2O3、WC等硬质相的加入降低了结合剂的综合性能,Si的加入对其性能影响不明显,S...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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A1_2O_3-Ti(C,N)-ZrO_2及Al_2O_3-Ti(C,N)-cBN陶瓷刀具材料的制备及性能研究

Al2O3陶瓷具有优良的高温强度、耐磨性、耐腐蚀性,采用纳米粉可以进一步降低烧结温度,但是室温强度低、断裂韧性较差限制了其发展。Al2O3中添加碳化物或氮化物,经热压烧结,将明显改善材料性能。Ti(C,N)是TiC和TiN的连续固溶体,它兼具二者的优良性能,阻碍Al2O3晶粒长大,起到增强增韧的作用。ZrO2相变增韧是一种有效的陶瓷增韧方式,通过t-ZrO2→m-ZrO2相变阻碍裂纹扩展,进一步提高材料的韧性。立方氮化硼(cBN)是一种新型超硬材料,结构与金刚石类似,硬度仅次于金刚石,热稳定性非常好,耐热性可达1400-1500℃,化学稳定性好,1000℃以下不会产生氧化反应,与铁系材料直到1200-1300℃也不起化学反应,此外cBN还具有良好的导热性和较小的摩擦系数,可以改善刀具材料切削性能。本文研究了ZrO2添加量和热压温度对Al2O3-ZrO2-Ti(C,N)复合材料的影响。结果表明,当ZrO2含量为10vol.%、热压...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>