钢铁的磨损与堆焊焊条的选择：第一讲 金属与金属间的磨损与堆焊

众所周知,磨损是摩擦的必然结果,它导致材料和能源的消耗。磨损是引起机械零件失效的主要原因之一,约75％的机器零件由于磨损而报废。我国每年困磨损消耗的材料就有100万t以上,加上停机和维修费用,造成了数十亿元的经济损失。据资料统计,世界上大约有1/3～1/2的能源消耗在各种不同形式的摩擦上,因磨损造成的损失高达1000千亿美元,可见提高材料的耐磨性具有重大的社会经济意义。 为了便于叙述,把磨损与堆焊更有效地结合起来,我们特约请作者从以下五讲来阐述在五种磨损形式下如何选择堆焊焊条,达到与读者交流,以期能起到抛砖引玉的作用。     

Fe3Al金属间化合物基摩擦材料的制备工艺与性能

采用机械合金化结合加压烧结的方法制备了一种新的Fe2Al金属间化合物基摩擦材料，并对其制备工艺、微观结构和力学性能、抗氧化性以及千滑动摩擦磨损性能进行了试验研究。结果表明：Fe3Al金属间化合物基摩擦材料密度低，强度高，抗氧化性好，摩擦因数稳定，耐磨性好；不同摩擦阶段具有不同的磨损机制，主要包括磨粒磨损、裂纹萌生与扩展、微区脆性剥落以及氧化磨损等。     

车削加工陶瓷材料时刀具磨损表面形态的研究

分别使用硬质合金刀具、金刚石刀具、立方氮化硼刀具对氟金云母陶瓷及二硅酸锂玻璃陶瓷材料进行车削试验。利用显微镜观察刀具磨损形貌,通过能谱分析研究了刀具的磨损机理。试验结果表明,刀具磨损部位主要集中在刀尖和后刀面,刀具磨损形式主要为磨料磨损和粘结磨损。用硬质合金刀具车削氟金云母陶瓷时,切削深度越小,磨料磨损越严重。     

NiAl金属间化合物研究现状

对ＮｉＡｌ金属间化合物的研究现状做了评述,着重介绍了其晶体结构,力学性能,位错滑移模式,合金化,形状记忆性能等,并对其作为潜在高温结构材料的前景作了预测。     

燃烧合成金属间化合物及其复合材料

对燃烧合成金属间化合物及其复合材料的反应机理、制备工作及其力学性能等最新研究成果进行了综述。     

金属切削中刀片磨损分析及对策

在金属切削加工中,理想的刀具方案、正确的切削参数、丰富的实践经验、稳定的加工条件以及良好的工件材质性能是获得刀片正常寿命的重要因素,也是对现有生产时间和生产手段的有效利用,以下是我就如何获得正常的刀片寿命所作的总结。 1．刀片磨损的7大特征     

涂层刀具磨损形态分析

涂层刀具具有优良的切削性能,得到了迅速的推广使用。通过切削试验,验证了涂层刀具优良的切削性能,用扫描电镜（ＳＥＭ）观察了涂层刀具的的磨损形态,分析了涂层刀具的磨损机理,阐明了涂层刀具的主要失效形式。     

PVD NiAl化合物涂层的滑动磨损特性研究

用射频磁控溅射法及一个由纯Ni和纯Al复合的特制靶材制备NiAl涂,层该涂层厚约10μm,硬度和弹性模量分别为11．52GPa和143．42GPa。研究表明,涂层的高硬度、低的表面粗糙度、较好的抗氧化性能及与基体间良好的粘附性能是涂层具有良好耐磨性能的主要原因。     

铁铝金属间化合物基涂层的高温滑动磨损性能研究

采用粉芯丝材和高速电弧喷涂技术制备了Fe-Al金属间化合物涂层及Fe-Al/WC复合涂层，研究了从室温至650℃不同试验温度下两种涂层的滑动磨损性能。结果表明，在高温下磨损面发生摩擦氧化反应形成大面积的氧化物保护层，降低了涂层的摩擦系数；剥层磨损是涂层的主要磨损机理。涂层中Fe3Al和FeAl金属间化合物相较高的高温强度和硬度，能有效地阻碍裂纹的产生、扩展及扁平颗粒的断裂，从而使Fe-Al涂层及Fe-Al/WC复合涂层表现出优异的高温耐磨性。添加WC硬质相后提高了复合涂层的平均硬度，从而提高了涂层的耐磨性；但高温下WC易发生氧化和分解，使复合涂层的高温耐磨性下降。     

车削玻璃陶瓷的刀具磨损试验研究

以刀具磨损体积与材料去除量之比作为刀具体磨损率,并以此作为刀具利用率的评价指标,与传统的刀具磨损曲线对比,证明了用刀具体磨损率评价刀具磨损情况的可行性;通过车削二硅酸锂玻璃陶瓷,研究了切削速度、进给量和切削深度对刀具体磨损率的影响。结果表明:随着切削速度增加,刀具体磨损率先降低后升高;随着进给量增加,刀具体磨损率降低;随着切削深度增加,刀具体磨损率先上升后降低。同时,结合刀具磨损形貌和材料崩碎情况,分析了刀具磨损机理。     

氟金云母陶瓷车削加工中刀具磨损的研究

分别用高速钢刀具、硬质合金刀具和Si3N4陶瓷刀具对氟金云母可加工陶瓷进行车削加工试验,考察了氟金云母陶瓷车削加工中刀具的磨损过程、磨损形态及失效原因。SEM电镜观察和能谱分析表明,刀具磨损主要发生在后刀面和刀尖处,刀具磨损的主要形式有磨料磨损、粘结磨损,材料高硬度、低热导率是引起刀具磨损的主要原因。刀具破损的主要形式为高速钢刀具切削刃塑性变形和陶瓷刀具的崩刃。刀具与工件的组织不均匀,以及切削过程中产生的冲击性机械应力和热应力是刀具破损的主要原因。     

车削中心刀具磨破损的监控

论述了用主轴切削电流作为监控参量，采用自学习法对车削中心进行刀具磨破损监控的技术。     

刀具摩耗补偿功能在数控车削加工中的应用

刀具补偿是数控机床的重要功能之一,正确的刀具摩耗补偿对保证加工精度非常有效且方便,如何正确的使用刀具摩耗补偿功能是保证加工精度和提高生产效率的关键因素之一.     

CNC车削中刀具磨损实时监控的试验研究

CNC机床切削刀具的更换时间通常是根据刀具使用的统计资料来确定的,然而由于制造过程的复杂性和多样性,刀具的使用寿命分布比较离散,使许多刀具被提前或置后更换,造成刀具不必要的浪费或加工质量问题,因此,建立一套对刀具磨损进行实时监控,并提示换刀时间的系统是十分必要的.试验研究通过用涂层硬质合金刀具切削45钢试图找出刀具振动信号和电机电流信号与刀具磨损之间的关系,在不同切削条件下进行了一系列实验,其结果表明,振动信号和电机电流信号都能够用来监控刀具的磨损状态,以此可作为更换刀具的依据.     

基于刀具磨损的车削参数优化实验

切削参数的优化技术研究一直是机械制造领域关注的焦点。面向车削加工,研究了基于最佳切削温度下切削参数的确定方法。通过车削加工试验,经数据分析、处理得到切削温度的方程.通过构建的单位切削面积刀具的相对磨损值与切削温度的关系确定最佳切削温度,建立了切削用量的优化模型,也分析了最佳切削温度时刀具的磨损机理。通过研究,为车削参数的优化探索了新途径,同时也为实用化切削数据库的构建提供了依据。     

FeAl/Al2O3陶瓷基复合材料--一种新型刀具材料

新型陶瓷刀具材料—— Fe Al金属间化合物 /Al2 O3 陶瓷复合材料的制备、性能以及新型陶瓷刀具的应用     

氟晶云母陶瓷车削中刀具磨损试验研究

用YG6硬质合金刀具对氟晶云母陶瓷进行车削试验,刀具磨损的主要形式为磨料磨损和粘结磨损;以刀具体积磨损量为衡量标准,研究了切削用量对刀具体积磨损量的影响。     

涂层刀具切削马氏体不锈钢的磨损机理研究

采用Al Ti N涂层硬质合金刀具对1Cr11Ni2W2MoV以及2Cr13两种型号的不锈钢进行车削试验,利用激光共聚焦显微镜观察刀具的前、后刀面磨损形貌,对刀具的主要磨损机理及磨损形式进行分析。研究结果表明:1Cr11Ni2W2MoV的加工难度大于2Cr13;硬质合金刀具切削1Cr11Ni2W2MoV不锈钢时,刀具主要的磨损形式为月牙洼磨损以及边界磨损,失效形式主要为崩刃;切削2Cr13不锈钢时,刀具的主要磨损机理为粘结磨损。