超细晶粒Ti(C,N)基金属陶瓷刀的磨损性能研究

研究了两种超细晶粒纳米改性Ti（C，N）基金属陶瓷刀具——44Ti（C，N）-5TiN（nm）-15WC-16M02C-20Ni（刀具A）和39Ti（C，N）-10TiN（nm）-15WC-16M02C-20Ni（刀具B）在加工正火态中碳钢时的切削性能和磨损机理。研究表明，两种刀具材料的显微组织都由金属相与陶瓷相组成，其中粗大的陶瓷相呈典型的芯／壳结构，陶瓷相晶粒尺寸为400～800nm。切削实验表明，刀具A的切削性能要优于刀具B，刀具A常以后刀面正常磨损的方式失效，刀具B则常以破损崩刃的方式失效。能谱（EDS）分析表明，高速切削时金属陶瓷刀具主要的磨损机制是扩散磨损和氧化磨损。     

一种Al2O3基陶瓷刀具的切削性能研究

采用热压工艺制备了一种Al2O3／Ti（CN）陶瓷刀具材料,对其进行了切削性能试验,分析了其切削磨损机理并比较了三种陶瓷刀具的切削性能。试验结果表明,在切削淬硬45^#钢和铸铁时,Al2O3／Ti（CN）陶瓷刀具的耐磨性与Al2O3／TiC陶瓷刀具接近,但明显高于Al2O3／TiC／CaF2自润滑陶瓷刀具;Al2O3／Ti（CN）陶瓷刀具的后刀面磨损量随切削速度和背吃刀量的增加而增大。SEM分析发现,在切削淬硬45^#钢和铸铁时Al2O3／Ti（CN）陶瓷刀具后刀面主要磨损形式为磨粒磨损。     

纳米材料在切削铸铁刀具中的应用

简要介绍了纳米复合材料的特点。阐述了铸铁材料尤其是白口铸铁的切削性能。从铸铁材料和切削铸铁的刀具材料两个方面,综述了提高铸铁切削性能的研究状况。详述了纳米陶瓷基复合刀具材料的制备方法及刀具对铸铁切削性能的研究进展。对纳米材料在切削铸铁的刀具材料中应用的前景提出了建议。     

陶瓷粉末涂层硬质合金刀具的切削性能

介绍一种新型陶瓷涂层刀具材料及刀具,它是采用溶胶－凝胶法在硬质合金粉末表面涂覆一层氧化铝陶瓷,然后将涂层粉末热压烧结成形。切削试验表明,粉末涂层刀具切削高硬度材料时具有优良的切削性能。     

Al_2O_3+TiC+Si_3N_4陶瓷刀具材料的切削性能试验

本文概述了陶瓷刀具材料的类型,并通过对新陶瓷刀具材料Al_2O_3+TiC+Si_3N_4的切削试验表明,其切削性能介于Al_2O_3+TiC与Si_3N_4二者之间,但成本较低,对工件材料适应性较强,是一种有开发及使用价值的新陶瓷刀具材料。     

陶瓷粉末涂层硬质合金刀具的切削性能

介绍一种新型陶瓷涂层刀具材料及刀具,它是采用溶胶－ 凝胶法在硬质合金粉末表面涂覆一层氧化铝陶瓷,然后将涂层粉末热压烧结成形。切削试验表明,粉末涂层刀具切削高硬度材料时具有优良的切削性能。     

纳米氧化锆增韧氧化铝基陶瓷刀具切削性能的研究

研究了新型陶瓷刀具A15Zc和A20Z(c+m)切削淬硬T10A时的切削性能,并与已经商业化的陶瓷刀具SG4的切削性能进行了对比。分析了两种陶瓷刀具在低速切削(99.5m/min)和高速切削(268.5m/min)时的抗磨损能力和主要磨损形态。     

纳米改性Al_2O_3/TiB_2/CaF_2自润滑陶瓷刀具的切削试验研究

以纳米CaF_2作为固体润滑剂制备了3种CaF_2含量不同的纳米改性Al_2O_3/TiB_2/CaF_2自润滑陶瓷刀具对45钢和40Cr进行切削试验。研究CaF_2含量对前刀面摩擦因数及刀具切削性能的影响,总结了切削温度与切削功率的关系;通过扫描电镜(SEM)观察了刀具前、后刀面的磨损形貌,证明了纳米改性自润滑陶瓷刀具的自润滑性能。结果表明,刀具材料中的CaF_2含量和切削温度对自润滑刀具的自润滑性能都有影响。在45钢切削试验中,切削温度较高,刀具CaF_2含量与刀具的材料切削总量成反比。在40Cr切削试验中,切削温度较低,与ATF1陶瓷刀具相比,CaF_2含量较高的ATF5、ATF10陶瓷刀具在切削过程中刀具前刀面摩擦因数显著降低,其中用CaF_2含量最高的ATF10陶瓷刀具得到的材料切削总量最高,表现出了明显的自润滑性能和最好的切削性能。     

表面织构陶瓷刀具切削性能研究

采用激光在Al2O3/TiC陶瓷刀具前刀面加工出不同的表面织构,制备出纳米织构陶瓷刀具及微纳米复合织构自润滑陶瓷刀具,并与传统陶瓷刀具进行干切削45淬火钢试验比较.结果表明:纳米织构陶瓷刀具不能够有效降低切削力、改善刀具黏结现象,但是可以减小刀具前刀面磨损凹坑,减少磨粒磨损;微纳米复合织构自润滑陶瓷刀具能够有效降低切削力,减小刀具磨损,改善刀具的切削性能.     

Al_2O_3-20%TiB_2/Al_2O_3-20%TiC对称型叠层陶瓷刀具的切削性能

以Al2O3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Al2O3-20%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Al2O3-20%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4.59 MPa·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。     

纳米TiN改性金属陶瓷刀具的磨损性能研究

研究了纳米TiN改性TiC金属陶瓷刀具（纳米改性金属陶瓷刀具，下同）与普通Ti（C，N）基金属陶瓷刀具及硬质合金刀具在切割正火态45钢时的磨损曲线及磨损机理。结果表明：纲米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具的效果明显；与硬质合金刀具相比，纳米改性金属陶瓷刀具优良的综合性能使其具有更同的耐磨性。刀具的失效形式主要是磨损及崩刃。     

纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具切削性能的研究

制备了纳米TiN改性的TiC基金属陶瓷刀片 ,并用该刀片与普通TiC基金属陶瓷刀片进行了对比切削试验。结果表明 ,添加TiN纳米粒子可有效改善TiC基金属陶瓷刀具的机械性能和切削性能 ,改性金属陶瓷刀片可以较高切削速度加工碳钢和合金钢 ,此时其主要失效形式为粘结磨损     

纳米TiN改性的TiC基金属陶瓷刀具切削试验与分析

通过切削试验 ,研究了纳米TiN改性的TiC基金属陶瓷刀具在切削 40Cr和正火态 45钢时的切削性能和失效形式。结果表明 ,该种刀具有良好的切削性能 ,可用于较高速度下钢的切削 ,其主要失效形式为磨损。     

切削铸铁的刀具用新材料

介绍了选择铸铁切削用刀具需考虑的因素,可用于不同牌号铸铁的切削用刀具新材料有硬质合金刀具、陶瓷刀具、金属陶瓷刀具和超硬刀具。用于铸铁切削的整体硬质合金刀具的研究和应用成果各有两项,涂层硬质合金新材料有3种,陶瓷刀具和超硬刀具研究不多,研究最多的是金属陶瓷刀具,尤其是纳米金属陶瓷刀具材料。     

MULTI-SCALE AND MULTI-PHASE NANOCOMPOSITE CERAMIC TOOLS AND CUTTING PERFORMANCE

An advanced ceramic cutting tool material Al2O3/TiC/TiN (LTN) is developed by incorporation and dispersion of micro-scale TiC particle and nano-scale TiN particle in alumina matrix. With the optimal dispersing and fabricating technology, this multi-scale and multi-phase nanocomposite ceramic tool material can get both higher flexural strength and fracture toughness than that of Al2O3/TiC (LT) ceramic tool material without nano-scale TiN particle, especially the fracture toughness can reach to 7.8 MPa·m0.5. The nano-scale TiN can lead to the grain fining effect and promote the sintering process to get a higher density. The coexisting transgranular and intergranular fracture mode induced by micro-scale TiC and nano-scale TiN, and the homogeneous and densified microstructure can result in a remarkable strengthening and toughening effect. The cutting performance and wear mechanisms of the advanced multi-scale and multi-phase nanocomposite ceramic cutting tool are researched.     

Wear behavior of some cutting tool materials in hard turning of HSS

This study presents an assessment of the performance of four cutting tool in the machining of medium hardened HSS: polycrystalline c-BN (c-BN+TiN), TiN coated polycrystalline c-BN (c-BN+TiN), ceramic mixed alumina (Al₂O₃+TiC), and coated tungsten carbide (TiN coated over a multilayer coating (TiC/TiCN/Al₂O₃)). The Al₂O₃+TiC and the coated carbide tools can outperform both types of c-BN at high cutting speeds. Raman and SEM mapping revealed an alumina tribo-layer that protects the surface of the Al₂O₃+TiC cutting tool. The high chemical and thermal stability of Al₂O₃ tribo-films protects the tool substrate because it prevents the heat generated at the tool/chip interface from entering the tool core.     

纳米TiN改性TiC基金属陶瓷可转位刀片研究

阐述了用纳米TiN改性对TiC基金属陶瓷力学性能的影响，用自行研制的纳米TiN改性的TiC基金属陶瓷可转位刀片与YT15、YT8及未改性的TiC基金属陶瓷刀片进行了对比性的切削试验。结果表明纳米TiN改性的TiC基金属陶瓷刀片具有优良的综合切削性能，生产应用具有广阔的前景。     

陶瓷涂层刀具切削灰铸铁的试验研究

为了探究陶瓷涂层刀具涂层材质、基体材质对切削性能的影响,试验采用四种陶瓷涂层刀具连续干切削灰铸铁,测试了切削力和切削温度的变化情况以及后刀面的磨损量和已加工表面的粗糙度。结果表明,在刀具基体同为Si_3N_4的条件下,涂层材质为Ti N/Al_2O_3/Ti C的刀具比Ti N/Al_2O_3的切削性能好;在涂层材质同为Ti N的条件下,刀具基体Al_2O_3/Ti CN比Al_2O_3/Ti C的切削性能好。研究发现:四种陶瓷涂层刀具前刀面磨损形式均为微崩刃和月牙洼,后刀面磨损形式均为磨粒磨损和粘着磨损,涂层的磨损形式均为剥落和扩散磨损。     

Performance of PVD Coated Carbide Inserts When Machining a Nimonic (C-263) Alloy at High Speed Conditions

Physicals Vapor Deposition (PVD) coated carbide inserts were used to machine a nickel-base, C-263, superalloy under severe cutting conditions. Test results show that the TiN/TiCN/TiN coated, inserts with positive, honed and chamfered edges (Tool A) outperformed similar tools with double positive edges and no edge protection (Tool B) in terms of tool life as well as lower flank wear rate when machining under roughing conditions. The double positive edges of Tool B inserts are more susceptible to chipping action due to reduced tool-chip and tool-workpiece contact lengths/areas and associated increase in applied stresses at the cutting edge during machining. Increase in cutting conditions and variation of the cutting edge geometry did not increase the surface roughness value due to the elastic recovery of the C-263 alloy. Prolonged machining causes appreciable increase in the feed force due to the rapid work hardening of the nimonic alloy as well as the formation of hard burrs during machining