许崇海
,
肖光春
,
张永莲
人工晶体学报
基于功能梯度材料的设计思想,设计并制造了Al2O3/(W,Ti) C/CaF2梯度自润滑陶瓷刀具材料.利用有限元法计算分析了梯度自润滑陶瓷刀具材料层间热膨胀系数差值、分布指数和弹性模量对其残余应力的影响,并给出了径向应力和Von Mises等效应力的分布图,为梯度自润滑陶瓷刀具的研制开发提供了理论基础.以此为基础,采用真空热压工艺制备了Al2O3/(W,Ti) C/CaF2梯度自润滑陶瓷刀具材料.结果表明:据此制备的梯度自润滑陶瓷刀具材料具有良好的力学性能.
关键词:
固体润滑剂
,
梯度自润滑
,
陶瓷刀具材料
,
残余应力
许崇海
,
肖光春
,
张永莲
人工晶体学报
针对陶瓷减摩性能与耐磨性能不能在自润滑刀具中合理兼顾的难题,本研究将梯度功能材料设计思想引入Al2O3/TiC/CaF2自润滑陶瓷刀具材料的设计和制造中,并建立了该梯度自润滑陶瓷刀具材料的物理模型、组成分布模型和物性参数模型.采用有限元方法计算分析了层数对对称型梯度自润滑陶瓷刀具残余应力的影响,确定了最佳层数为7层.以本设计模型和有限元分析结果为基础,制备了分布指数为1.8的7层梯度自润滑陶瓷刀具材料Al2O3/TiC/CaF2.试验结果表明:所制备的梯度自润滑陶瓷刀具材料具有良好的力学性能.
关键词:
Al2O3
,
梯度自润滑
,
陶瓷刀具材料
,
残余应力
黄传真
,
刘含莲
,
刘大志
,
邹斌
,
孙静
材料导报
建立了切削可靠性和刀具力学性能之间的关系模型,根据切削可靠性和断裂韧性的要求设计并制备出了颗粒和晶须协同增韧的陶瓷刀具JX-2,其力学性能与晶须增韧陶瓷刀具(JX-1)相当,但成本低,且抗扩散磨损的能力强.将JX-2、JX-1和硬质合金刀具YG6X进行对比切削电铸纯镍实验,JX-2的切削速度最高,磨损寿命最长,其抗磨损能力最强,是加工纯镍或高镍合金等材料的理想刀具.
关键词:
陶瓷刀具材料
,
协同增韧机理
,
SiC晶须
,
SiC颗粒
,
切削可靠性
许崇海
,
孙德明
,
冯衍霞
,
黄传真
,
艾兴
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2001.03.021
以SiC和(W,Ti)C颗粒增强Al2O3多相复合陶瓷刀具材料为基础,运用有限元方法详细研究了材料内部残余热应力的大小与分布形态.计算结果发现,单元模型取法、弥散相颗粒大小、分布及其含量均对多相复合陶瓷刀具材料中的残余热应力有较大影响.基体内不仅存在拉应力区,而且存在不同程度和范围的压应力区,拉、压应力区的结构形式与弥散相颗粒的分布方式密切相关.研究表明,残余热应力的存在与材料的力学性能和微观结构有着密切的关系.
关键词:
陶瓷刀具材料
,
多相复合
,
残余热应力
,
有限元
,
模拟
方斌
,
黄传真
,
许崇海
人工晶体学报
烧结工艺参数对陶瓷刀具材料的机械力学性能具有重要影响.利用正交试验法研究了烧结温度、烧结压力和保温时间三个工艺参数对Al2O3/SiC陶瓷刀具材料微观结构及力学性能的影响.用极差分析法对正交试验结果进行了分析.结果表明烧结温度是影响Al2O3/SiC陶瓷刀具材料机械力学性能最重要的因素,其次是烧结压力和保温时间;刀具材料的断口形貌表明烧结工艺参数,尤其是烧结温度对微观组织结构和力学性能具有重要影响.正交试验结果和微观组织结构形貌分析具有很好的一致性.
关键词:
陶瓷刀具材料
,
烧结工艺
,
正交实验
