颗粒增强铝复合材料切削力特性研究

通过SiCp／2024铝复合材料的车削试验,阐述了刀具材料、切削用量(v0、f、αp)及颗粒增强相SiCp含量、粒度等因素对切削力的影响规律,发现了当增强相体积分数V1约为17％～18％以上时,用K类硬质合金刀具切削会出现切深分力Fp、进给分力F1大于主切削力Fe的现象,且SiCp含量越高差值越大,并提出用切削力系数K表述这一现象。认为K类硬磕合金可用于粗加工、半精加工,且加工表面会出现“熨平”现象。从切削力这一因素来看,PCD是精加工颗粒增强铝复合材料的最佳刀具材料。     

超声振动钻削SiC颗粒增强铝基复合材料时的切削力研究

采用超声振动钻削的方法对金属基复合材料进行孔加工。在自行研制的超声钻削设备的基础上使用不同材质的硬质合金麻花钻,对不同含量的SiC颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)进行了普通钻削与超声振动钻削的对比试验,并分析比较了加工中切削力的变化规律。试验表明,超声振动钻削可以降低切削力,在一定程度上改善钻削机理。     

PCD刀具超声振动车削SiC_p/Al复合材料时的切削力特性研究

用PCD刀具对SiCp/Al复合材料进行了超声振动车削与普通车削的对比试验 ,探讨了切削速度、进给量和切深三种切削参数在两种切削状态下对切削力的影响规律 ,得出了超声振动车削SiCp/Al复合材料的主切削力经验公式。     

SiC颗粒增强铝基复合材料薄板轧制工艺的研究

本文研究了轧制方式、轧制温度等对SiC颗粒增强铝基复合材料显微组织和力学性能的影响.轧制温度为410 ℃,平行于挤压方向取样并进行交叉轧制可以制备出高质量、高性能的薄板,轧制态7075/SiCp复合材料薄板的力学性能为:σs=542.51 MPa,σb=666.09 MPa,δ=4.91%.7075/SiCp铝基复合材料是极具吸引力的低密度结构材料,广泛应用于制造飞机结构及要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件.在航空、航天、交通等实际工程应用领域中,对轧制态铝基复合材料薄板的需求越来越大.     

碳化硅晶须增强铝基复合材料的切削力实验研究

采用三种不同种类的刀具对碳化硅晶须增强铝基复合材料(SiCw/2024)进行车削试验,用Kistler三向测力系统检测切削力波形和三向切削分力Fc、Fp、Ff。试验结果表明,对增强相体积分数超过某一阈值(如17～18%)的碳化硅晶须增强铝基复合材料,用K类硬质合金(K10TiAlN)固定式刀具切削,会出现背吃刀抗力Fp、进给分力Ff大于主切削力Fc的现象,三者大小的关系为Fp>Ff>Fc,且随着SiCw含量的增高切削力差值越大;用硬质合金圆形自回转刀具切削,平均背吃刀抗力Fp减少(30～60)%;用PCD刀具切削,三向切削力都最小。     

PCD刀具切削颗粒增强铝基复合材料时刀具磨损研究

通过高颗粒含量铝基复合材料切削加工时PCD刀具的磨损试验,研究了切削该种材料时PCD刀具的磨损形态及磨损机理。刀具磨损区微观形貌的检测分析结果表明,PCD刀具的磨损形态主要表现为前刀面磨损和后刀面磨损,造成刀具磨损的主要原因是磨料磨损和粘结磨损。采用超声波振动切削技术可减小刀具磨损。     

颗粒增强铝基复合材料铣削加工实验研究

使用K10硬质合金铣刀,在不使用冷却液的条件下,对A12024/SiCp复合材料进行铣削加工实验,研究切削参数和颗粒尺寸对表面质量、切削力、刀具磨损的影响.研究表明,随着增强颗粒尺寸的增大,表面变粗糙、切削力增大和刀具磨损加重;在不同的切削条件下,法向力均大于切向力.随着切削用量的增大,铣削力呈增大趋势,其中,吃刀量对铣削力的影响最大,切削速度的影响最小;加工表面上存在凹坑、颗粒突起和基体材料涂敷等缺陷,表面粗糙度随着颗粒尺寸增大而增大,随着切削速度的提高而减小.     

金刚石刀具振动切削颗粒增强金属基复合材料的切削机理研究

金属基复合材料(MMCs)具有强度高、密度小的特点,可广泛应用于航空航天和汽车领域,但是这种材料的难加工特性限制了其进一步推广。采用超声振动切削可以降低切削力和切削热效应,对于难加工材料和难加工零件的精密加工具有特效[1]。本文采用金刚石刀具进行切削试验,对超声振动切削金属基复合材料的切屑形态、切屑变形系数和剪切角、切削表面微观形貌与粗糙度、加工表面残余应力及刀具磨损等几方面进行了深入的研究,并与非振动切削方法进行了对比。     

颗粒增强SiCp/Al复合材料的振动切削特性研究

通过实验对超声振动切削金属基复合材料的特性进行研究 ,为复合材料的高效加工提供理论依据。     

TiAlN涂层刀具高速铣削颗粒增强铝基复合材料时的磨损行为

使用YS8硬质合金TiAlN涂层立铣刀分别对SiC颗粒和Al2O3颗粒增强铝基复合材料进行高速铣削试验,结合切削过程对刀具磨损形式、微观磨损形貌以及磨损机理进行了分析。结果表明:磨粒磨损、涂层脱落和微崩刃是涂层刀具的主要磨损形式;增强颗粒尺度越大,刀具微观磨损划痕和微崩刃凹坑越明显;涂层刀具铣削颗粒增强铝基复合材料不具备优势。     

碳化硅增强铝基复合材料切削加工研究进展

针对近年来Si Cp/Al复合材料的切削加工研究状况,对Si Cp/Al复合材料在切削加工中的切削力、刀具磨损、表面完整性、切屑与缺陷形成机理、加工温度、仿真模拟及特种与复合加工技术等方面进行分析与总结,以便更全面地了解碳化硅增强铝基复合材料的切削加工研究进展。     

DSC在自生TiB2颗粒增强铝基复合材料制备中的应用

采用差分扫描热分析(DSC)方法,测定了TiB2/Al-12%Si的复合过程,并以热分析数据为依据,制备了TiB2/Al-12%Si复合材料,通过X射线衍射(XRD)分析了复合材料的增强相,考察了微观组织和力学性能的关系.结果表明采用直接反应合成法制备该复合材料的最佳温度在830～860℃;半固态搅拌技术可使增强相在基体中的分布更加均匀;颗粒增强复合材料的力学性能有较大改善,抗拉强度由166MPa提高到184MPa,在热处理后达到336MPa,弹性模量由36.5GPa提高到43.9GPa,但伸长率从12%下降到了2.3%;利用DSC来制订颗粒增强铝基复合材料制备工艺是合理可行的.     

DSC在自生TiB2颗粒增强铝基复合材料制备中的应用

采用差分扫描热分析(DSC)方法，测定了TiB2／Al-12VoSi的复合过程，并以热分析数据为依据，制备了TiB2／Al-12%Si复合材料，通过X射线衍射(XRD)分析了复合材料的增强相，考察了微观组织和力学性能的关系。结果表明：采用直接反应合成法制备该复合材料的最佳温度在830～860℃；半固态搅拌技术可使增强相在基体中的分布更加均匀；颗粒增强复合材料的力学性能有较大改善，抗拉强度由166MPa提高到184MPa，在热处理后达到336MPa，弹性模量由36．5GPa提高到43．9GPa，但伸长率从12％下降到了2．3％；利用DSC来制订颗粒增强铝基复合材料制备工艺是合理可行的。     

超细颗粒增强铝基复合材料钻削性能研究

文中通过超细颗粒增强铝基复合材料钻孔试验,找出了钻削用量等因素对钻削力的影响规律,并用轴向力与扭矩的比值来表示铝基复合材料的钻削特性;基于钻削力考虑,高速钢钻头完全可以满足超细颗粒(≤0.5μm)增强铝基复合材料的钻孔要求。     

铺粉工艺对SiC 颗粒增强铝基表面复合材料性能的影响*

搅拌法制备SiC颗粒增强铝基复合材料时铺粉工艺对材料性能影响很大,影响SiC颗粒能否均匀地嵌入基体中。研究黏接剂、SiC颗粒粒径、颗粒铺粉厚度等对搅拌摩擦制备SiC颗粒增强铝基复合材料的影响。以焊缝宏观质量、SiC颗粒体积分数与硬度、基体组织及颗粒、复合材料不同深度维氏硬度、复合区面积(宏观)为表征参量对制备的复合材料进行表征,并得出最佳的铺粉工艺。结果表明:相比于α-氰基丙烯酸乙酯,聚乙烯醇作为黏接剂时,复合材料中SiC颗粒的分布更加均匀;嵌入基体的SiC颗粒体积分数随着SiC粉末粒径的增加而增加,而基体中SiC颗粒体积分数相同情况下,SiC颗粒的粒径越小对基体材料硬度的提高越明显;复合材料中SiC颗粒增强区面积会随着铺粉厚度的增加而增加,但增加铺粉厚度会使得SiC颗粒增强区硬度、体积分数的变化梯度增加。     

颗粒增强型铝基复合材料摩擦磨损性能研究现状与展望

综述了近年来有关颗粒增强铝基复合材料磨损性能的研究现状,讨论了影响铝基复合材料摩擦磨损性能的主要因素,对不同条件下的磨损机制进行了总结,展望了今后研究的发展方向,为今后的研究工作提供参考依据。