纳米陶瓷刀具材料的研究现状

纳米陶瓷材料由于第二相颗粒的加入，使材料的许多性能与一般的陶瓷材料相比产生了很大的变化。通过比较A12O3基系统和Si3N4基系统这两种主要的纳米结构陶瓷材料，从不同的角度讨论了纳米陶瓷刀具材料显微结构的变化和力学性能的提高，并就目前关于纳米陶瓷刀具材料增韧补强机理的模型进行了比较，最后给出了纳米陶瓷刀具材料的研究现状。     

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。     

新型陶瓷切削刀具

陶瓷是由金属氧化物或金属氮化物组成,但不含金属无机材料。早在1905所就有人用氧化铝(Al_2O_3)做切削刀具,但由于当时的陶瓷材料脆性大、强度低、品质不均匀,加上所用机床的刚性差、功率小,因而使用效果不好。近年来,随着陶瓷生产工艺的改进,开发出了强度较高、均匀性较好的陶瓷刀具材料,并且机床的性能有了很大的改善,从而使陶瓷刀具的应用越来越广泛。陶瓷刀具的性能还将通过下述技术得到进一步的提高。 1.表面处理一采用化学气相沉淀或其他方法在陶瓷表面涂复各种适当的涂层; 2.相转变-用化学方法添加不同材料,以实现相转变而强化陶瓷刀具材料。陶瓷刀具有以下主要优点: 1.陶瓷刀具化学稳定性好,抗磨损能力强,能长时间保证刀刃锋锐,使刀具在较长时间内维持加工的     

刀具涂层材料研究进展

随着涂层技术的进步,刀具单涂层向着多元多层及纳米复合技术的方向发展。具有高硬度,高耐磨性及抗高温氧化性能的纳米技术刀具涂层是近来研究的热点,并显示出良好的应用前景。具有低摩擦系数的软涂层刀具的开发为刀具涂层的发展开辟了新的领域。     

影响纳米陶瓷刀具材料力学性能的主要因素

纳米复相陶瓷材料具有较高的抗弯强度和断裂韧性，可以作为高性能的刀具材料，其增韧补强机制主要源于基体晶粒的细化及由沿晶断裂向穿晶断裂模式的转变，同时热处理对微裂纹的愈合作用也不可忽视。文中根据其强韧化机理并结合实验研究，对研制高性能纳米陶瓷刀具材料需考虑的主要因素进行了探讨。     

自增韧氮化硅陶瓷刀具研制及其切削性能研究

1 研究背景 本文针对目前陶瓷刀具断裂韧度和抗弯强度低的难题,利用氮化硅材料的自增韧补强机理和纳米材料增韧补强机理,成功地研制出了新型自增韧氮化硅基纳米复合陶瓷刀具材料,并对纳米复合陶瓷刀具材料微观结构、力学性能和切削性能进行了系统的研究.新型自增韧氮化硅基纳米复合陶瓷刀具的研制成功为高性能陶瓷刀具的进一步开发与应用奠定了基础.     

Al2O3陶瓷材料的摩擦学研究进展

氧化铝陶瓷刀具材料具有硬度高、耐磨性好、高温性能优良、抗黏结和抗扩散能力强、化学稳定性好等特点,广泛应用于高速切削和切削难加工材料领域。从陶瓷材料晶粒尺寸与摩擦学性能相关性、复相氧化铝陶瓷材料的摩擦学性能和氧化铝陶瓷的磨损机制3个方面,综述氧化铝陶瓷材料摩擦学研究进展,以期为新型高品质氧化铝陶瓷刀具材料的开发提供帮助。细化晶粒和组分复合化是提高陶瓷材料的强度和断裂韧性,进而提升其摩擦学性能的有效途径,但目前氧化铝陶瓷摩擦学研究主要是基于晶粒尺寸为600 nm以上的单相陶瓷和基体晶粒尺寸为1μm左右的复相陶瓷材料,对纳米/超细晶(500 nm以下)氧化铝陶瓷材料的研究是未来的研究方向。     

基于序列图像重构的Al_2O_3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料抗弯强度预测

针对考虑细观构造特性的纳米复合陶瓷材料宏观强度预测问题,开发基于序列图像的多相材料细观构造有限元重构方法,建立可以准确反映Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料细观构造的三维有限元模型,并且利用统一强度理论建立可考虑线性硬化的弹塑性本构模型,编写用于强度预测的有限元程序。假设各组分相均为刚塑性材料,考虑统一强度理论各种退化模型(b=0,b=0.5,b=1.0)数值预测材料宏观抗弯强度的上下限,并且发现计算模型参数b=0.5时所得结果与试验结果吻合很好。假设材料增强相具有硬化效应,研究它对材料宏观抗弯强度的影响。研究材料组分相体积分数比与Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料宏观抗弯强度之间的关系,为今后材料设计、优化提供参考。     

基于灰色-马尔可夫理论的纳米复合陶瓷刀具磨损量预测

应用灰色系统理论和马尔可夫链预测理论建立了纳米复合陶瓷刀具磨损量的灰色-马尔可夫链预测模型,研究了刀具磨损量和刀具寿命的预测方法。AWT纳米复合陶瓷刀具的磨损量及刀具寿命预测结果表明,预测值与实测值误差较小。     

纳米金属陶瓷刀具在绿色制造中的应用

以纳米TiN(3 0～ 5 0nm)改性金属陶瓷刀具为研究对象 ,通过实验测得该刀具物理性能及其在较高切削速度 (Vc =2 0 0m/min以上 )下干切削 45钢时的切削性能