古尚贤
,
郭伟明
,
曾俊杰
,
伍尚华
,
蒋强国
,
高棱
人工晶体学报
以TiC0.5N0.5粉为导电第二相,利用热压烧结制备了Si3N4-TiC0.5N0.5复相陶瓷.研究了不同含量TiC0.5N0.5对Si3N4陶瓷相组成、致密度、显微结构、力学性能、导电性能、切削性能及磨损机理的影响.结果表明:高温下TiC0.5N0.5与Si3N4具有良好稳定性,烧结后获得致密的Si3 N4-TiC0.5N0.5复相陶瓷;导电第二相的增加可以明显改善氮化硅陶瓷的电学性能,并且有助于提高Si3N4-TiC0.5N0.5复相陶瓷的硬度和断裂韧性,但不利于Si3 N4-TiC0.5N0.5复相陶瓷的抗弯强度;当含量超过25vol％时,硬度增幅变缓,断裂韧性下降;在高速切削过程中,随着切削时间增加,后刀面磨损增大,刀具切削温度增加;STCN20切削性能最好,当TiC0.5N0.5含量超过20vol％时会加剧刀具的磨损;Si3N4-TiC0.5N0.5复相陶瓷刀具的磨损机制主要是机械摩擦导致的磨粒磨损,并伴随少量的粘结磨损.
关键词:
Si3N4-TiC0.5N0.5
,
电阻率
,
陶瓷刀具
,
切削性能
,
磨损机理
周文
,
周后明
,
陈闻
机械工程材料
以A12O3为基体,以TiB2和TiC为增强相,通过粉末叠层以及热压烧结工艺制备了A12O3-20％TiB2/Al2O3-20％TiC对称型叠层陶瓷刀具材料,对其抗弯强度与断裂韧度进行了测试,采用该材料刀具对淬火45钢进行高速切削试验,并与A12O3-20％ TiC陶瓷刀具的切削性能进行了对比.结果表明:对称型叠层陶瓷刀具材料的抗弯强度和断裂韧度分别为651 MPa和4.59MPa·m1-2,比Al2O3-20 ％TiC陶瓷的分别提高了11 MPa和0.59 MPa·m1/2;对称型叠层陶瓷刀具的切削力和磨损均较小,切削性能明显优于Al2O3-20 ％TiC陶瓷刀具的.
关键词:
Al2O3-TiB2/Al2O3-TiC陶瓷
,
对称型叠层
,
陶瓷刀具
,
切削性能
谷美林
,
黄传真
,
刘炳强
,
邹斌
,
刘增文
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.11.004
热压烧结制备了不同TiN含量的复合陶瓷刀具材料TiB2-TiN-(Ni, Mo),对其性能测试表明,随着TiN含量的增加,材料的抗弯强度和断裂韧度逐渐提高,但是材料的硬度在TiN的含量达到40%(体积分数)时却大幅度降低.利用X衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDAX)分析了复合材料的物相和显微组织,结果表明,烧结过程中生成了MoNi相;随TiN含量增加,材料从以沿晶断裂为主转变为同时有沿晶断裂和穿晶断裂的断裂模式;裂纹扩展过程中有金属颗粒桥连现象.分析认为,材料的主要增韧机制是延性相颗粒桥连和裂纹偏转.
关键词:
TiB2
,
TiN
,
陶瓷刀具
,
显微结构
,
力学性能
刘泽宇
,
魏昕
,
谢小柱
,
华显刚
,
洪继伟
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.10.006
目的：优选陶瓷刀具表面微织构形貌,以获得减摩性能较好的微织构。方法采用摩擦磨损实验,单因素研究微织构对陶瓷刀具摩擦磨损性能的影响。测定不同形貌织构刀具的表面摩擦系数,对比其表面磨损形貌,并通过有限元分析软件ABAQUS对微织构表面摩擦过程进行有限元仿真分析,研究不同织构对刀具应力分布的影响。结果在载荷90 N、转速300 r/min、时间30 min的条件下进行摩擦磨损实验,无织构刀具表面摩擦系数约为0.42；放射状微织构刀具的微织构方向与对磨副运动方向垂直,其摩擦系数最低,约为0.35。有限元仿真分析表明,无织构刀具应力集中出现在对磨副与刀具接触的前沿,约16.68~18.19 MPa,应力集中容易引起局部磨损；微织构方向与速度方向垂直时,等效应力值约为21.96~31.37 MPa,应力分布更为均匀,应力较大值分布在微织构沟槽的两侧,刀具更耐磨。结论相比于无织构刀具,加工微织构会使得刀具表面摩擦系数降低,耐磨损性能提高,应力分布更为均匀。
关键词:
微织构
,
陶瓷刀具
,
激光加工
,
摩擦磨损性能
,
摩擦系数
,
磨损形貌
王永国
,
艾兴
,
李兆前
,
邓建新
,
赵军
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.05.038
运用有限元方法计算了梯度功能陶瓷刀具FG-2内的热应力,计算结果表明,在高速切削条件下,梯度功能陶瓷刀具内的热应力明显小于普通陶瓷刀具;同时进行的切削实验也表明在高速切削的条件下,FG-2的破损寿命明显好于SG-4.说明梯度功能陶瓷刀具适应于高速切削.
关键词:
梯度功能
,
陶瓷刀具
,
有限元
,
热应力
孙士雷
,
赵杰
,
赵灿
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.04.028
采用肯纳KYHS10陶瓷刀具对高温合金GH4169进行了高速铣削加工试验,结合Dino显微镜和扫描电镜观察了陶瓷刀具在高速铣削加工后的磨损形貌,并分析了在不同的切削参数下的刀具磨损机理.试验结果表明:陶瓷刀具的磨损形貌主要表现为沟槽磨损、前刀面月牙洼磨损、后刀面磨损、微崩刃和剥落等,主要的磨损机理为黏结磨损、扩散磨损、磨料磨损等,并且在不同的切削参数下磨损机理不同.黏结磨损随切削速度的提高逐渐加剧,磨粒磨损随切削速度的提高而下降.
关键词:
陶瓷刀具
,
高温合金GH4169
,
磨损形貌
,
磨损机理
陈闻
,
周后明
,
邓建新
,
周文
机械工程材料
仿生叠层是近几年发展起来的陶瓷增强、增韧新技术,采用该技术制备的仿生叠层陶瓷刀具是模拟自然界中贝壳等生物材料的结构进行设计的.主要评述了Al2O3体系、SiC体系、Si3N4体系等三种仿生叠层陶瓷复合材料的国内外研究现状,并介绍了仿生叠层陶瓷材料在刀具中的应用以及刀具的性能,最后指出了当前存在问题和今后的发展趋势.
关键词:
陶瓷刀具
,
仿生设计
,
叠层
杨义勇
,
彭志坚
,
苗赫濯
,
王成彪
,
付志强
稀有金属材料与工程
对刀具涂层技术的发展现状与趋势进行了综述,提出了提高涂层刀具性能的"五化"措施:沉积工艺复合化、薄膜组成多元化、薄膜结构多层化、薄膜组成和显微结构梯度化、薄膜晶粒纳米化.基于这个思想,提出了用高能量密度脉冲等离子体技术进行陶瓷刀具表面改性,并在最近几年用高能量密度脉冲等离子体同轴枪对硬质合金和氮化硅陶瓷刀具进行了镀膜改性尝试.使用该复合表面改性技术,所制备涂层刀具结构独特,很好地满足了"五化"思想,材料性能得到显著提高.在优化的工艺条件下,所得TiN、TiCN和TiAlN涂层刀具硬度高,纳米硬度分别为26～28 Gpa、50～53 Gpa和38～40 Gpa;膜基结合力强,纳米划痕临界载荷达80～110 Mn.所得TiN、TiCN和(Ti,Al)N涂层硬质合金刀具能够在工业条件下对硬度高达HRC 58～62 的淬硬CrWMn钢进行干切削,实用切削速度可提高2～10倍,且刀具磨损较小;涂层氮化硅陶瓷刀具加工淬硬钢和灰铸铁(HB 2200～2300 Mpa)工件时,比未涂层刀具后面磨损降低6～10倍.预示该技术是一种非常有前途的陶瓷刀具改性技术.
关键词:
脉冲高能量密度等离子体
,
陶瓷刀具
,
表面改性
