纳米晶硬质合金的磨削力实验与预测

为了深入研究纳米晶硬质合金,同时探讨不同晶粒度硬质合金间的差异,为多种晶粒度硬质合金磨削加工及质量控制提供参考,选择以纳米晶硬质合金GU092为主的三种硬质合金磨削力进行实验研究.研究结果表明：晶粒度越细小,相同加工条件下磨削力越小;磨削力随砂轮线速度增大而减小,随磨削深度和工件进给速度增大而增大,磨削深度对磨削力的影响最大,工件进给速度的影响次之,砂轮线速度的影响最小;当晶粒度达到纳米等级之后,材料的硬度与韧性都会得到加强.由不同材料的磨削力对比结果可看出,材料的物理机械性也会对磨削力产生影响.RBF神经网络对磨削力的预测误差小于5%,满足应用要求.     

框架材料表面粗糙度控制工艺研究

文章研究了引线框架材料用铜带表面粗糙度与轧辊粗糙度及轧制速度的关系,重点研究了磨削时轧辊转速、砂轮转速、轴向进给、磨削深度、轧辊硬度、辊型及轧制速度等工艺参数对引线框架材料表面粗糙度的影响。结果表明,引线框架材料表面粗糙度主要由磨削工艺和轧辊硬度决定,与轧制速度没有明显关系。     

基于微晶刚玉砂轮的20CrMnTi齿轮成型磨削表面完整性

为研究微晶刚玉砂轮成型磨削20CrMnTi齿轮的表面完整性,开展了20CrMnTi齿轮成型磨削试验,分析了砂轮线速度、轴向进给速度及径向进给量对齿面粗糙度、表层/次表层显微硬度、微观组织和残余应力的影响规律,探讨了由磨削引起的磨削烧伤、微观裂纹等损伤缺陷的形成机理,结果表明:径向进给量对表面粗糙度的影响最显著,砂轮线速度次之,轴向进给速度最不显著;磨削温度过高会导致磨削烧伤,淬火烧伤使得表面硬度提高5%~20%,回火烧伤则导致表面硬度不同程度地下降;表层组织从外至内分别为白层、暗层和基体组织,白层主要由致密的马氏体+碳化物+残余奥氏体组成;砂轮线速度和径向进给量的增大使得由磨削引起的残余拉应力增大,表面残余压应力下降并逐渐向拉应力转变,当表面最终残余拉应力大于材料的断裂强度时,表面产生微观裂纹.     

磨削工艺参数对轧辊表面粗糙度的影响

阐述轧辊磨床磨削工艺参数：砂轮、磨削冷却液和几个相对运动轴速度的匹配（工件转速、砂轮转速、拖板速度、切入深度）等工艺问题的选择对轧辊表面粗糙度的影响。     

固结磨料切割Φ200 mm硅单晶表面损伤研究

研究电镀刚石线在多线切割过程中对半导体硅材料的去除机制与表面损伤情况，在不同的钢线速度下对Φ200 mm硅单晶进行切割实验，并对切割的试样与切屑进行扫描电镜（SEM）测试，观察试样的表面形貌和切屑的形貌，分析半导体硅材料的去除机制与硅片表面不同位置的粗糙度及损伤深度。结果表明：电镀金刚石线切割硅晶体时，线速度越高，进给速度越小，硅晶体材料越容易以塑性方式加工；固结磨料切割后的硅片表面，沿着工作台进给方向，表面粗糙度先增大再减小，硅片中间位置粗糙度最大。钢线入线位置的损伤层最深，且随着切割深度的增加，表面损伤层深度逐渐减小；沿着钢线往复运动的方向，两侧边缘位置粗糙度比中间小，钢线前进侧损伤层深度比回线侧深；进给速度一定时，硅片相同位置表面损伤层深度随着钢线速度的减小而增大。切割后的硅片表面由于局部切削热应力分布不均匀导致有微裂纹产生，相同进给速度时，线速度越高，切割后硅片相同位置表面微裂纹越窄，反之表面微裂纹越宽。     

抑制剂对超细WC-Co硬质合金性能的影响

采用高能球磨、真空烧结工艺制备超细WC-Co硬质合金。研究了抑制剂的预磨时间对WC-10Co硬质合金粒度及烧结试样性能的影响。对比了相同抑制剂配比对Co含量不同的硬质合金性能的影响以及稀土对硬质合金性能的影响。结果表明:通过对晶粒长大抑制剂的预磨,其粒度明显细化。加入预磨时间为120 h的抑制剂,WC-10Co硬质合金的平均粒度为0.3μm,硬度达到92.1 HRA。相同抑制剂配比的硬质合金,硬度和致密度随Co含量的降低而增大。稀土氧化物Y2O3的加入,有利于改善硬质合金的性能。     

Co和Cr3C2对硬质合金组织和性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了三种不同Co和Cr3C2含量的硬质合金材料。在常温下分别测量了材料的晶粒度、硬度和抗弯强度,并通过SEM照片等对材料的金相显微组织、断口形貌进行分析。结果表明:硬质合金中粘结相Co含量增多,其硬度下降,抗弯强度升高;微量碳化物Cr3C2在硬质合金中起到细化晶粒的作用,在高钴硬质合金中添加微量碳化物Cr3C2,能使材料具有高硬度、高抗弯强度的良好综合性能。     

Y_2O_3对硬质合金晶粒尺寸和摩擦磨损性能的影响

研究了稀土Y2O3对WC-10Co硬质合金晶粒尺寸、矫顽力的影响,对比了Y2O3含量0.10%(质量分数,下同)和0.30%硬质合金的摩擦磨损性能。结果表明:微量Y2O3能细化WC晶粒,有效改善合金的硬度,影响硬质合金的磁性能。低于0.15%时,WC-10Co合金晶粒尺寸随着Y2O3增加而明显细化,硬度显著增加;Y2O3含量达到0.2%以上,WC-10Co合金的晶粒尺寸基本稳定,硬度也变化不大。在相同条件下,细晶粒0.30%Y2O3的WC-10Co硬质合金比0.10%Y2O3的WC-10Co硬质合金的摩擦因数稍高,但磨损体积损失低于0.10%Y2O3合金。     

WC-Co类硬质合金的低周冲击疲劳性能研究

为研究WC-Co类硬质合金的冲击疲劳断裂机制和微观组织参数对其低周冲击疲劳性能的影响,对6种牌号不同WC晶粒尺寸及Co含量的硬质合金进行了冲击疲劳试验,并用扫描电子显微镜(SEM)观察冲击疲劳断口。结果表明:当硬质合金承受冲击加载时,裂纹从粉末冶金缺陷处萌生,萌生的裂纹与孔洞相互连接形成主裂纹,主裂纹快速扩展导致材料疲劳失效。Co含量越高的硬质合金其疲劳敏感性越强,冲击疲劳寿命越短;WC晶粒尺寸越大的硬质合金其冲击疲劳寿命越长。     

300 mm双面磨削硅片表面纹路模拟

分析了硅片双面磨削的运动轨迹,并给出了砂轮上P点相对于硅片的运动轨迹。还对砂轮运动轨迹进行了模拟。得出以下结论：砂轮上P点在硅片上的运动轨迹仅与它们的相对转速比I有关,而与两者的分别转动角速度值没有关系。硅片磨削的磨纹密度沿着硅片径向逐渐减小,硅片中心处磨纹最密集,磨纹密度最大,表面粗糙度最小,越靠近硅片的中心硅片的磨纹密度越大,表面粗糙度越小,表面质量越好;反之,越靠近硅片的边缘磨纹密度越小,表面粗糙度越大,表面质量越差。砂轮和硅片旋转方向相同时单颗磨粒的轨迹带有紫荆花形状,说明其磨削是不均匀的,磨削效果不好;而砂轮和硅片旋转方向相反时单颗磨粒的轨迹则不具有这种形状,磨削很均匀,磨削效果好。硅片磨纹密度是由砂轮和硅片的速比决定的,速比ωwωs的不可约分数m/n中n越大,硅片磨纹密度越密,表面粗糙度越小,磨削表面质量越好。     

粗晶粒WC-Co类硬质合金研究现状

粗晶粒硬质合金具有结构缺陷少、硬度高、韧性好、红硬性高、适用范围广等特点。文章综述了粗晶粒WC-Co硬质合金分类、增韧机理及主要影响因素、粗晶粒WC粉、粗晶粒硬质合金的国内外研究进展、制备粗晶粒硬质合金的主要方法等。影响粗晶粒合金性能的主要因素有WC晶粒度、WC晶粒完整度、Co层厚度和碳含量。     

Co含量对超细YG类硬质合金结构及性能的影响

制备了不同Co含量的超细硬质合金YG6和YG8,通过对试样进行表面形貌观察和物理力学性能测试,研究了Co含量对超细YG类硬质合金力学性能及组织结构的影响。在超细硬质合金的表面采用CVD法制备了TiCN-Al_2O_3-TiN多层复合涂层,对涂层合金进行微观结构观察、硬度和切削性能测试,探讨不同Co含量合金制备的刀具的切削性能。实验结果表明:随着Co含量的增加,WC晶粒更致密,没有发生晶粒异常长大,硬质合金硬度略有下降,相对磁饱和强度和抗弯强度增加,断裂源较少。Co含量低的硬质合金刀具磨损更严重,切削性能下降,刀具失效快。     

WC粗晶硬质合金摩擦性能影响因素分析

综述了碳含量、WC晶粒度、微孔结构、烧结温度、热处理工艺等对WC粗晶硬质合金摩擦性能的影响。通过分析发现,随着碳含量逐渐升高,WC粗晶硬质合金的摩擦性能先升高后降低;当WC粗晶硬质合金存在微孔结构时,能够获得优异的摩擦性能;适当提高烧结温度,可以增加Co的自由程,有助于粗晶WC骨架的稳定性;Co含量越低,粗晶WC晶粒度越大,WC粗晶硬质合金的摩擦性能越好。分析还发现,热处理工艺也可以有效提高WC粗晶硬质合金的摩擦性能。     

粗轧工作辊磨削方法实践研究

涟钢2250热轧板厂粗轧工作辊专用磨床需要大幅度提高粗轧工作辊的磨削效率才能满足日益增长的轧辊需求,又因工艺原因需要提高粗轧工作辊的表面粗糙度。经过近两年的摸索,充分利用华辰磨床的性能,并结合丰富的操作经验,通过改进砂轮材质、调整磨削参数,设计出一套针对粗轧工作辊的短行程磨削、加大车架运行速度、设置砂轮停顿时间等磨削程序,不仅使粗轧工作辊的表面粗糙度达Ra5.0μm以上,还提高磨削效率一倍以上。     

高温合金GH4169高速铣削表面粗糙度研究

采用肯纳KYHS10陶瓷刀具对高温合金GH4169进行高速铣削正交试验,通过极差分析法研究铣削速度ν、铣削深度ap、每齿进给量fz对加工材料表面粗糙度的影响程度,分析了各加工参数对加工表面粗糙度的影响规律,并建立了表面粗糙度的预测模型,验证了预测模型的可靠性。结果表明:影响表面粗糙度的主次因素依次为铣削深度、每齿进给量、铣削速度;随着铣削速度的增加,加工表面粗糙度逐渐减小,而随着铣削深度和每齿进给量的增加,加工表面粗糙度逐渐变大。     

添加钌对WC-Co硬质合金微观组织的影响

探讨了添加钌对WC-Co硬质合金微观组织的影响.结果 表明,添加钌对WC-Co硬质合金中WC晶粒生长和平均晶粒度的影响明显.随着钌含量的增加,合金中WC晶粒异常长大现象逐渐减少直至消失,WC的平均晶粒度有一定程度的降低,但WC晶粒生长取向并未出现明显的倾向性.钌元素在WC-Co硬质合金中主要固溶于Co相,且钌晶粒在烧结...     

磨削硬质合金用金属结合剂金刚石砂轮的性能影响因素

硬质合金具有硬度高、强度好、耐腐蚀和耐磨损的特点,采用传统方法难以满足精密及超精密加工的技术要求。文中研究人造金刚石的品种、粒度、浓度和金属结合剂成分等对金刚石砂轮磨削性能的影响,结果表明：在相同浓度下,粗粒度砂轮具有较高的磨削效率,随着磨粒粒度减小,加工表面质量得到改善,但砂轮尖角保形性先提高后减小;结合剂中加入强碳化合物形成元素和控制结合剂中脆硬相含量有助于提高砂轮磨削性能。     

邯钢2180冷轧工作辊磨削工艺优化

为适应高档板材生产的需要,冷轧工作辊必须获得更高的表面精度和表面质量。通过失效模式分析和因果图筛选出轧辊磨削过程中主要影响因子为砂轮、磨削液、磨削程序结构和磨削参数。依据辊系粗糙度、表面质量精度要求、磨削效率,制定了工作辊的砂轮使用规范和选用了合适的磨削液。通过优化磨削程序结构和参数匹配,冷轧工作辊表面质量已达到O5级别,工作辊辊形公差控制在0.002 mm以内,粗糙度均匀性控制在±0.1μm,满足高品质汽车板生产用轧辊需要。     

硬质合金中碳含量对晶粒生长抑制剂抑制效果的影响

配制两批不同总碳为5.66%和5.70%的混合料,在不同烧结温度下制备WC-9Co(含0.8%的Cr_3C_2/VC)超细晶硬质合金,检测了混合料中氧含量及WC晶粒大小、应变随球磨时间的变化情况,研究了不同烧结温度下WC-9Co硬质合金的磁学性能随球磨时间的变化。结果表明,滚动球磨不能破坏晶粒尺寸达到纳米级的WC原料微观晶粒;不同总碳混合料随球磨时间延长其氧含量均呈上升趋势,符合线性规律,但高总碳的混合料中氧含量上升速度较慢;超细晶硬质合金的Com值(即碳含量)是影响H_c值的主要因素,随Com值增加H_c先升高后降低并呈抛物线规律,在特定的Com值达到最大值,据此可以推测其主要原因是硬质合金碳含量影响Cr、V元素在WC/Co界面析出形成抑制WC晶粒长大的(W,Cr)C_x和(W,V)C_x界面相,进而影响抑制效果。     

超细晶硬质合金用原料Co粉的选择

除球磨时间、碳含量、抑制剂及烧结方式对超细晶硬质合金的性能影响较大外,WC粉和Co粉原料的选择也对超细晶硬质合金有重要的影响。采用不同球形度、氧含量和硫含量的Co粉作为粘结相,在相同的工艺条件下,制备成分相同的超细晶硬质合金。通过考察制备合金的抗弯强度(TRS)、断裂韧性(KIC)和HV30等力学性能,评定不同Co粉对合金性能的影响。结果表明:在相同的工艺条件下,随着球形度增加,Co粉在混合料中分布更均匀,合金的TRS随之提高,但硬度和KIC变化不大;合金的TRS和硬度随着Co粉松装密度的增大略有下降;Co粉中氧含量及杂质(如S等)含量对超细晶硬质合金性能影响重大,过量的氧和杂质能使超细晶硬质合金综合性能大幅降低。