Al 2 O 3 Ti(C,N)-(W,Ti)C新型复合陶瓷刀具的研究
发布时间：2024-04-09 22:10
难加工材料不断出现,迫切需要研制出高性能刀具材料。本文利用Al2O3为基体,分别添加了 Ti(C,N)和(W,Ti)C,研制出了高性能的Al2O3基纳米复合陶瓷刀具材料。对Al2O3基复合陶瓷刀具材料的组分和烧结工艺进行了设计,研究了陶瓷刀具材料的微观组织等对陶瓷刀具材料力学性能的影响。研究了刀具材料的增韧机理、高温性能、切削性能和切削可靠性。设计了 Al2O3-Ti(C,N)-(W,Ti)C复合陶瓷刀具材料体系,研究了 Al2O3-Ti(C,N)-(W,Ti)C复合陶瓷刀具的制备工艺。研究了烧结工艺对Al2O3-Ti(C,N)-(W,Ti)C复合陶瓷刀具室温力学性能和微观组织的影响规律。复合陶瓷刀具AT20W20在烧结温度为1700℃、保温时间为20min、烧结压力32MPa和升温速率为50℃/min时获得较好的室温力学性能,分别是维氏硬度20.21GPa、断裂韧度6.57MPa·m1/2和抗弯强度为901MPa。复合陶瓷刀具AT20W25在烧结温度为1650℃、保温时间为20min和烧结压力32MPa和升温速率为50℃/min时获得较好的室温力学性能,分别是维氏硬度19.39GPa...
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 陶瓷刀具材料的研究现状
1.1.1 切削刀具的研究概况
1.1.2 陶瓷刀具材料的研究现状
1.2 陶瓷刀具材料的增韧补强方法
1.3 复合陶瓷刀具研究存在问题
1.4 本文研究目的和意义
1.5 主要研究内容
第2章 Al2O3基复合陶瓷刀具材料的设计与制备
2.1 Al2O3复合陶瓷刀具材料的设计
2.1.1 材料体系的确定
2.1.2 刀具原始粉末材料粒度的选择
2.1.3 物理相容性研究
2.1.4 化学相容性研究
2.2 Al2O3基复合陶瓷刀具材料的制备
2.2.1 实验原料
2.2.2 复合粉体的制备
2.2.3 复合粉体的烧结工艺
2.3 本章小结
第3章 Al2O3基复合陶瓷刀具的微观组织和烧结工艺优化
3.1 陶瓷刀具的力学性能
3.1.1 抗弯强度
3.1.2 断裂韧度
3.1.3 维氏硬度
3.1.4 相对密度
3.2 Al2O3基复合陶瓷刀具的室温力学性能和微观组织
3.2.1 Ti(C,N)含量对陶瓷刀具室温力学性能和微观组织的影响
3.2.2 (W,Ti)C含量对陶瓷刀具室温力学性能和微观组织的影响
3.3 烧结温度对Al2O3基陶瓷刀具力学性能和微观组织的影响
3.3.1 烧结温度对Al2O3基陶瓷刀具材料微观组织的影响
3.3.2 烧结温度对Al2O3基陶瓷刀具材料力学性能的影响
3.4 保温时间对Al2O3基陶瓷刀具室温力学性能和微观组织的影响
3.4.1 保温时间对微观组织影响
3.4.2 保温时间对力学性能影响
3.5 复合陶瓷刀具材料的增韧补强机理
3.6 本章小结
第4章 Al2O3基复合陶瓷刀具高温抗弯强度及其可靠性
4.1 实验方法
4.1.1 高温抗弯强度
4.1.2 高温断裂韧度
4.2 AT20W20和AT20W25高温抗弯强度和断裂韧度
4.2.1 温度对陶瓷刀具材料的高温抗弯强度和断裂韧度的影响
4.2.2 AT20W20和AT20W25陶瓷刀具材料的高温力学性能演变机理
4.3 Al2O3基陶瓷刀具高温抗弯强度的可靠性研究
4.4 本章小结
第5章 Al2O3-Ti(C,N)-(W,Ti)C陶瓷刀具的切削性能及可靠性
5.1 AT20W20和AT20W25刀具切削不锈钢(1Cr18Ni9Ti)的切削性能
5.1.1 刀具材料和工件材料性能
5.1.2 实验条件
5.1.3 实验方案
5.1.4 实验结果及极差分析
5.1.5 刀具切削性能
5.1.6 刀具失效机理
5.1.7 陶瓷刀具AT20W20湿式切削1Cr18Ni9Ti时刀具磨损寿命可靠性
5.2 连续切削模具钢(Cr12MoV)的切削性能
5.2.1 工件材料
5.2.2 实验条件
5.2.3 实验方案
5.2.4 正交实验结果及极差分析
5.2.5 刀具磨损形貌与失效机理
5.2.6 AT20W20刀具湿式切削Cr12MoV时刀具磨损寿命可靠性
5.3 本章小结
第6章 结论
论文创新点摘要
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文、专利
致谢
学位论文评阅及答辩情况表
本文编号：3949711
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 陶瓷刀具材料的研究现状
1.1.1 切削刀具的研究概况
1.1.2 陶瓷刀具材料的研究现状
1.2 陶瓷刀具材料的增韧补强方法
1.3 复合陶瓷刀具研究存在问题
1.4 本文研究目的和意义
1.5 主要研究内容
第2章 Al2O3基复合陶瓷刀具材料的设计与制备
2.1 Al2O3复合陶瓷刀具材料的设计
2.1.1 材料体系的确定
2.1.2 刀具原始粉末材料粒度的选择
2.1.3 物理相容性研究
2.1.4 化学相容性研究
2.2 Al2O3基复合陶瓷刀具材料的制备
2.2.1 实验原料
2.2.2 复合粉体的制备
2.2.3 复合粉体的烧结工艺
2.3 本章小结
第3章 Al2O3基复合陶瓷刀具的微观组织和烧结工艺优化
3.1 陶瓷刀具的力学性能
3.1.1 抗弯强度
3.1.2 断裂韧度
3.1.3 维氏硬度
3.1.4 相对密度
3.2 Al2O3基复合陶瓷刀具的室温力学性能和微观组织
3.2.1 Ti(C,N)含量对陶瓷刀具室温力学性能和微观组织的影响
3.2.2 (W,Ti)C含量对陶瓷刀具室温力学性能和微观组织的影响
3.3 烧结温度对Al2O3基陶瓷刀具力学性能和微观组织的影响
3.3.1 烧结温度对Al2O3基陶瓷刀具材料微观组织的影响
3.3.2 烧结温度对Al2O3基陶瓷刀具材料力学性能的影响
3.4 保温时间对Al2O3基陶瓷刀具室温力学性能和微观组织的影响
3.4.1 保温时间对微观组织影响
3.4.2 保温时间对力学性能影响
3.5 复合陶瓷刀具材料的增韧补强机理
3.6 本章小结
第4章 Al2O3基复合陶瓷刀具高温抗弯强度及其可靠性
4.1 实验方法
4.1.1 高温抗弯强度
4.1.2 高温断裂韧度
4.2 AT20W20和AT20W25高温抗弯强度和断裂韧度
4.2.1 温度对陶瓷刀具材料的高温抗弯强度和断裂韧度的影响
4.2.2 AT20W20和AT20W25陶瓷刀具材料的高温力学性能演变机理
4.3 Al2O3基陶瓷刀具高温抗弯强度的可靠性研究
4.4 本章小结
第5章 Al2O3-Ti(C,N)-(W,Ti)C陶瓷刀具的切削性能及可靠性
5.1 AT20W20和AT20W25刀具切削不锈钢(1Cr18Ni9Ti)的切削性能
5.1.1 刀具材料和工件材料性能
5.1.2 实验条件
5.1.3 实验方案
5.1.4 实验结果及极差分析
5.1.5 刀具切削性能
5.1.6 刀具失效机理
5.1.7 陶瓷刀具AT20W20湿式切削1Cr18Ni9Ti时刀具磨损寿命可靠性
5.2 连续切削模具钢(Cr12MoV)的切削性能
5.2.1 工件材料
5.2.2 实验条件
5.2.3 实验方案
5.2.4 正交实验结果及极差分析
5.2.5 刀具磨损形貌与失效机理
5.2.6 AT20W20刀具湿式切削Cr12MoV时刀具磨损寿命可靠性
5.3 本章小结
第6章 结论
论文创新点摘要
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文、专利
致谢
学位论文评阅及答辩情况表
本文编号：3949711
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3949711.html