纳米氧化锆增韧氧化铝基陶瓷刀具及切削性能研究.pdf

山东大学
硕士学位论文
纳米氧化锆增韧氧化铝基陶瓷***及切削性能研究
姓名：钟金豹
申请学位级别：硕士
专业：机械制造及其自动化
指导教师：黄传真
20070410
及切削性能研究木摘要纳米氧化锆增韧氧化铝基陶瓷***研制成功了纳米增韧氧化铝基陶瓷***材料虯，其陶瓷***材料烈。谏战嵛露任妗⑸战嵫沽本文在微米级氧化铝基体中添加纳米氧化锆，利用氧化锆的相变增韧作用和纳米颗粒增韧作用来协同增韧基体材料。成功研制了纳米氧化钴增韧氧化铝基陶瓷***材料，系统研究了其烧结工艺、力学性能和微观结构之间的关系，分析了影响四方相氧化锆稳定性的各因素，研究了新型陶瓷***的切削性能。最佳烧结工艺条件为烧结温度℃、保温脱沽，目雇强度、断裂韧度和维氏硬度分别为、莺，而牧系牧ρ阅芊直鹞．．篮。***的主要增韧机理是相变增韧、裂纹偏转、裂纹弯曲和纳米颗粒的桥连等。研究了纳米⑽⒚譚和微米阅擅譠鋈脱趸粱沾傻毒卟料微观结构和力学性能的影响。结果表明，***材料．在烧结温度为℃、烧结压力为捅Ｎ率奔湮时的力学性能最好，其抗弯强度、断裂韧度和维氏硬度分别为．；含微米沾傻毒卟牧萧．５亩狭讶投嚷杂邢陆担缓⒚譚为颍琣和保温时间为钡牧ρ阅茏詈茫淇雇淝慷取⒍狭讶投群臀硬度分别为、·骱。研究了新型陶瓷***虯騨邢鞔阌⒋阌、淬硬和灰铸铁时的切削性能，并与已经商业化的陶瓷***弭的切削性能进行了对比。结果表明，陶瓷***虯在切削淬硬时，***后刀面磨损量随切削深度的增加而增大，而切削速度对***后刀面磨损量的影响较小；在较小的切削深度下切削时***具有良好的切削性能，虯的抗磨损能力都好于毒撸坏毒叩闹饕Dニ鹦翁G昂蟮睹婺ニ穑饕Dニ鸹为前刀面的粘结磨损和后刀面的磨粒磨损。陶瓷***虯在低速切削痬阌钢时，其抗磨损能力与南嗨疲诟咚偾邢．保淇鼓ニ鹉芰糜赟***；***的主要磨损形态为前后刀面磨损，主要磨损机理为前刀面的粘结磨损和后刀面的磨粒磨损。陶瓷***狙芯康玫搅松蕉∮判阒星嗄昕蒲Ъ铱蒲薪崩的资助
关键词：纳米复合陶瓷***；力学性能；相变增韧；切削性能；磨损机理虯在切削淬硬时，***荒苷Ｇ邢鳎坏退偾邢痳时，***目鼓ニ鹉芰糜贏，***的主要磨损形态为前后刀面磨损，主要磨损机理为磨粒磨损和粘结磨损；高速切削．／时，暮蟮睹婺ニ鹆勘鹊退偾邢魇贝螅鳤在切削后崩刃不能继续切削，***闹饕Dニ鹦翁乔昂蟮睹婺ニ鸷捅呓缒ニ穑饕磨损机理是前刀面的磨粒磨损和粘结磨损及后刀面的磨粒磨损。陶瓷***和谇邢骰抑鶫时，***目鼓ニ鹉芰糜贏，且两种***在低速切削痬钡暮蟮睹婺ニ鹆勘雀咚偾邢／时的大；低速切削时，***的主要磨损形态是前后刀面磨损和边界磨损，主要磨损机理是粘结磨损和磨粒磨损；高速切削时，***的主要磨损形态是后刀面磨损和边界磨损，主要磨损机理是疲劳磨损和磨粒磨损。
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舭眨论文作者签名：域导师签名逸垄日期：掣缸金酗原创性声明关于学位论文使用授权的声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关承担。论文作者签名：日期：留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。Ｃ苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第滦髀陶瓷***材料的发展现状表羌钢种饕L沾傻毒卟牧系男阅芗坝τ肹。陶瓷***材料的种类很多，按其主要成分大致可分为氧化物系和非氧化物系，氧化物系主要有氧化铝系、氧化锆系，非氧化物系有氮化硅怠⑻蓟系、硼化钛、碳氮化物以及碳硼化合物系几类。陶瓷***材料具有良好的化学稳定性，与金属的亲和力小，扩散磨损小，摩陶瓷***材料的种类、性能及其应用耐磨性好，但抗弯强度低，纯氧化铝陶瓷切削淬硬钢和各种耐磨抗弯强度与断裂韧度铸铁良好的抗弯强度与耐磨加工镍基合金、高硬度铸铁和淬硬钢等材料氧化锆系具有良好的断裂韧度和抗弯强度，但硬度低切削铸铁、高温合金和氮化硅系镍基合金等材料，尤其小，摩擦系数也较低。但适用于大进给量或断续断裂韧度较高用于铸铁和高温合金等度，抗弯强度可达硬度达具有高硬度、较高的抗弯化学稳定性