纳米TiN改性TiC基金属陶瓷材料性能及刀具切削性能的研究

摘要

该文对其开展了比较深入的实验研究和理论探讨,并设计和制备了高性能金属陶瓷刀具,以期用于金属的高速切削加工中,并完善金属陶瓷刀具的磨损机理理论.首先,研究了Mo、Co添加量对材料组织和性能的影响.研究发现Mo添加量的不同使得材料显微组织中SS相的厚度和完整均匀性以及粘结相的成份、数量和分布发生变化,从而影响了材料的力学性能.而Co的添加对材料性能的影响较小.其次,制备了48TiC-10TiN(nm)-15Mo-5Co-5Ni-1C金属陶瓷刀具,然后将其用于正火态45<'＃>钢和灰铸铁的切削试验中,并与YG8、YT15、20Ni金属陶瓷等刀具进行了切削性能的对比.结果表明,5Co+5Ni金属陶瓷刀具的切削性能在绝大多数切削条件下都优于其它三种刀具,其失效方式以

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第一章绪论

1.1金属陶瓷简介

1.1.1金属陶瓷的发展概况

1.1.2金属陶瓷的制造原理、组织及性能

1.2机夹可转位刀具材料简介

1.2.1机夹可转位刀具材料的发展概况

1.2.2硬质合金

1.2.3涂层硬质合金

1.2.4金属陶瓷

1.2.5陶瓷刀具材料

1.2.6超硬刀具材料

1.3纳米材料及纳米改性材料

1.4本课题研究的目的及意义

第二章金属陶瓷材料及刀具的成分设计及制备工艺

2.1金属陶瓷材料及刀具的成分设计

2.1.1金属陶瓷材料的成分设计

2.1.2金属陶瓷刀具的成分设计

2.2实验用粉末的原始条件

2.3金属陶瓷材料及刀具的制备工艺过程

2.3.1纳米TiN粉的分散

2.3.2制备工艺及过程

第三章Mo添加量对纳米TiN改性TiC基金属陶瓷材料组织和性能的影响

3.1实验方法

3.2 Mo添加量对金属陶瓷材料微观组织的影响

3.2.1 Mo添加量对5Co+5Ni金属陶瓷组织的影响

3.2.2 Mo添加量对10Co+10Ni金属陶瓷组织的影响

3.3 Mo添加量对金属陶瓷材料力学性能的影响

3.3.1 Mo添加量对5Co+5Ni金属陶瓷性能的影响

3.3.2 Mo添加量对10Co+10Ni金属陶瓷性能的影响

3.4金属陶瓷组织的成份分析

3.5其它成分金属陶瓷的组织、成分及力学性能分析

3.6小结

第四章切削正火态45#时金属陶瓷刀具的切削性能、参数优化及磨损机理

4.1刀具的磨损形态和过程

4.2试验方法和条件

4.3纳米改性金属陶瓷刀具切削试验结果

4.3.1纳米改性金属陶瓷刀具的失效形式与磨损曲线

4.3.2纳米改性金属陶瓷刀具与对比刀具的切削性能比较

4.3.3纳米改性金属陶瓷刀具的切削用量优化

4.4纳米改性金属陶瓷刀具的切削特点及磨损机理分析

4.4.1金属陶瓷刀具切削特点

4.4.2金属陶瓷刀具的磨损形貌

4.4.3金属陶瓷刀具磨损表面成份分析

4.4.4金属陶瓷刀具切削磨损机理分析

4.5影响因素及误差分析

4.6小结

第五章切削灰铸铁时金属陶瓷刀具的切削性能、参数优化及磨损机理

5.1试验方法和条件

5.2纳米改性金属陶瓷刀具切削试验结果

5.2.1纳米改性金属陶瓷刀具的失效形式与磨损曲线

5.2.2纳米改性金属陶瓷刀具与对比刀具的切削性能比较

5.2.3纳米改性金属陶瓷刀具的切削用量优化

5.3纳米改性金属陶瓷刀具的切削磨损特点及机理分析

5.3.1灰铸铁的切削特点

5.3.2金属陶瓷刀具的磨损形貌

5.3.3金属陶瓷刀具磨损表面成份分析

5.3.4金属陶瓷刀具切削磨损机理分析

5.4小结

第六章全文结论

参考文献

致谢