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。     

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提高金属陶瓷刀具耐磨损性能的机理研究

研究纳米TiN显著提高TiC基金属陶瓷刀具耐磨损性能的机理。结果表明 ,纳米TiN在晶界上的分布阻碍了TiC晶粒的长大 ,细化了金属陶瓷组织 ,提高了强度、硬度等力学性能 ,使金属陶瓷刀具的耐磨损性能提高。     

金属陶瓷刀具研究有重大创新

合肥工业大学材料学院刘宁教授主持研究的国家科技攻关重大项目《纳米TiN(即纳米氮化钛)、AIN(即氮化铝)改性的TiC(即碳化钛)基金属陶瓷刀具制造技术》,于2000年12月9日通过安徽省科学技术厅的鉴定。专家们认为该研究全面、深入、系统,在纳米TiN添加改性、纳米TiN分散、最佳添加量优化等方面的研究突出,是金属陶瓷刀具研究领域的一项重要创新,开拓了纳米材料的新应用领域,其总体研究成果达到国际先进水平。 　　该项目研究纳米TiN改性TiC基金属陶瓷材料,在金属陶瓷中主要加入纳米氮化钛以后可以细化晶粒,晶粒细小有利于提高材料的强度、硬度,同时断裂韧性也得到提高,这对开发和研制新型刀具材料具有重要的意义。同时,研究表明纳米AIN对刀具材料的发展也将起到积极的推动作用。研制的纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具具有优良的力学性能,是一种高技术含量、高附加值的新型刀具,经用户4个多月的应用表明,该刀具可部分取代YG8、YT15等硬质合金刀具,刀具切削寿命提高2倍以上,生产成本与采用YG8刀具相当或略低,市场前景广阔,经济效益和社会效益显著。     

切削正火态45钢新型可转位金属陶瓷铣刀性能研究

用传统粉末冶金方法制备了一种新型纳米TiN改性TiC基金属陶瓷可转位铣刀片。研究了这种面铣刀片在切削正火态45钢时的铣削性能及其失效机理。试验表明,该铣刀片具有很高的耐机械冲击和抗磨损性能。切削用量适中时,未发现刀片“崩刃”现象,最终均以“磨损”的形式失效。因此,刀片具有很长的寿命。在断续高速切削钢件时,其失效机理除了机械磨损外,化学磨损也不可忽视。     

纳米氮化钛陶瓷刀具研制成功

近日，安徽省合肥工业大学材料学院主持的国家科技攻关重大项目-纳米TiN、AIN改性的TiC基金属陶瓷刀具制造技术通过国家有关部门的鉴定，这标志着我国利用纳米材料研制的新型陶瓷刀具正式诞生。     

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。     

纳米改性金属陶瓷刀具材料最佳纳米粉添加量的研究

提出了将纳米TiN粉体添加到常规的金属陶瓷中来制备纳米TiN改性金属陶瓷刀具材料的新方法,着重对最佳的纳米TiN的添加量进行了研究。对含不同纳米TiN添加量试样的力学性能测试表明,不同的纳米TiN添加量对所研制的金属陶瓷刀具材料的力学性能的影响是不同的,当纳米TiN添加量在6%~8%时,可获得较好的综合力学性能。分析了不同的纳米TiN添加量对材料微观组织的影响。     

新型金属陶瓷刀具在干切削中的应用

以纳米TiN改性的金属陶瓷刀具为研究对象，用粉末冶金冷压成型工艺制成标准刀片，经过单因素切削45号钢实验发现该刀片与普通硬质合金相比具有更高的硬度、高温稳定性和抗磨损能力。是一种可用于干切削生产实践的理想刀具。     

硬质合金和切削陶瓷刀片在欧美和日本的使用情况

<正> 目前在美国、西欧和日本90%的可转位刀片都是用含TiC、TaC和NbC的WC—Co无涂层硬质合金和TiC、Ti(C,N)、TiN、Al_2O_3涂层硬质合金制造的。应用最广的陶瓷刀具是添加ZrO_2、TiC、TiB_2、Ti(C,N)、Zr(C,N)、SiC的Al_2O_3基陶瓷刀片和添加Y_2O_3、TiC和TiN的Si_3N_4基陶瓷刀片。在日本,陶瓷刀片的使用量占8～10%,在美国占3～4％。     

超细TiC0.7N0.3基金属陶瓷的切削性能研究

采用超细TiC0 7N0 3 粉制备了超细金属陶瓷刀片。该刀片加工 9CrSi调质钢时 ,寿命比普通金属陶瓷刀片提高 2～ 3倍 ,切削力小 ,切削轻快 ,被加工表面质量显著提高。讨论了该刀片切削性能改善的机理。     

两种TiC基金属陶瓷的组织结构与刀具切削性能

采用纳米TiN加入微米TiC混合粉末（A）和纳米TiC0.7N0.3固体粉末（B）两种配料,用无压烧结方法制备了A和B两种金属陶瓷材料及其相应刀具,对材料的组织和刀具的切削性能进行了研究。结果表明：A陶瓷相由黑色的芯和灰色的壳构成;而B陶瓷相兼有黑白两种芯和灰色的壳结构。分布于陶瓷相晶界处的纳米颗粒具有增强陶瓷基体的作用。在相同切削条件下,刀具A的切削性能比刀具B更好;高速切削时,氧化和扩散磨损加速了刀具的失效进程。     

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     

TiC(N)基金属陶瓷刀具材料的制备与切削性能研究

制备了一种新型TiC(N)基金属陶瓷刀具材料 ,并通过加工冷硬铸铁、4 5钢的对比切削试验 ,分析研究了它的切削性能     

Tool wear and tool life characteristics of unconventional sintered carbides in the intermittent cutting of hardened steel

Carbides coated with TiC, TiN, TiC/TiN or TiC/Al₂O₃ coatings on a tough hard material base and TiC-containing hard material of modified composition and structure were used to investigate tool-wear and tool-life characteristics in face milling of martensitic steel of hardness 300–600 HV. Tool-life behaviour with increasing hardness and cutting speed was determined. Characteristic wear mechanisms are discussed on the basis of light and scanning electron microscopy observations.     

WEAR PERFORMANCE OF MULTILAYER-COATED CARBIDE TOOLS

Three multilayer-coated carbides [two trigon-shaped inserts: Ti(C,N)/TiC/Al₂O₃ (T1), Ti(C,N)/ Al₂O₃/TiN (T2) and one 80°-rhomboid shaped insert: TiC/Al₂O₃/TiN (T3)] were used to machine a martensitic stainless steel at various combinations of cutting speed and feed rate without coolant to assess their wear performance. Significant nose wear and chipping/fracture of the cutting edge were the predominant failure modes affecting tool performance at higher speed conditions. Plucking of tool materials was the main rake face wear phenomenon observed on T1 grade insert with alumina as the top-layer coating when machining at the lower speed conditions. Attrition and plastic flow were the main wear mechanisms observed on the ceramic coating layers, with dissolution-diffusion being the probable wear mechanism of the tool grades where tungsten carbide substrate had direct contact with the flowing chip. The fitted statistical wear models revealed T3 grade insert with 80°-rhomboid shape as having the highest speed-feed capability, resulting in the highest material removal rate relative to T1 and T2 grade inserts with trigon shapes.     

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。