PCBN刀具材料的性能及切削20CrMnTi合金钢试验研究

以CBN为原料、TiCN和Al为结合剂, 在1550 ℃、5.5 GPa高温高压条件下合成了不同CBN含量的PCBN刀具材料。对PCBN刀具材料进行了显微结构观察、力学性能(磨耗比、硬度)以及高速精密切削20CrMnTi合金钢的切削性能检测。结果表明, PCBN刀具材料的结合剂均匀分布在CBN颗粒周围, 致密性良好;PCBN刀具材料的硬度、磨耗比与CBN含量成正比, CBN含量70%时, PCBN的硬度和磨耗比均最大, 分别为32.97 GPa和7400;高CBN含量的PCBN刀具使用寿命更长。切削试验结果表明, PCBN刀具高速切削20CrMnTi合金钢时的磨损是黏结磨损、氧化磨损、扩散磨损以及局部剥落等各种磨损机制综合作用的结果。     

立方氮化硼聚晶刀具及其研制

在介绍了立方氮化硼聚晶（PCBN）刀具的性能特点和应用范围后，着重介绍了PCBN纯聚晶镶嵌刀具的制造工艺，包括PCBN的制造、镶嵌及PCBN刀具的刃磨技术和几何参数，及其在淬硬钢、热喷涂材料、淬硬铸铁加工及断续切削与粗车等方面的应用。     

激光熔覆杆类零件切削刀具应用研究

针对液压支架中杆类零件外圆激光熔覆层切削加工效率低的问题,采用聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具,运用单因素分析法,对比分析切削速度对加工效率和刀具耐用度的影响,试验结果表明,较传统涂层硬质合金刀具,运用PCBN切削刀具加工液压支架外圆激光熔覆层杆类零件,能够显著提高切削激光熔覆层的加工效率。     

WC-B-Al2O3作结合剂的聚晶立方氮化硼复合材料性能研究

以CBN、WC、B、Al₂O₃等高纯度粉末为原料,在高温高压下合成了聚晶立方氮化硼(PCBN)复合材料,研究了不同烧结温度合成的PCBN复合材料的微观形貌、物相和力学性能。结果显示,在超高压6 GPa、温度1200~1500 ℃、合成时间700 s条件下,合成的PCBN组织主要由BN、WB₂和WB相组成。1500 ℃烧结时,PCBN综合力学性能较好,气孔率1.05%、抗弯强度789 MPa、显微硬度36.5 GPa、磨耗比9810。     

钛合金的高速切削加工研究

钛合金材料属于难切削加工材料,对其采用高速切削方法进行加工能保证加工质量和实现以切削加工代替磨削加工,提高加工效率,避免低速加工的许多不利因素。通过针对钛合金材料高速切削加工的几个试验,获得相关试验数据并绘成图表,研究和分析切削线速度、进给量和刀具角度的大小对零件表面质量、刀具使用寿命的影响因素。     

轴套类零件的绿色加工技术

详细讨论了轴套类零件的绿色加工技术。在合理选择高速车床和切削刀具的基础上,采用了最佳切削工艺和专门的CAD/CAM编程策略,从而实现了轴套类零件的高速切削。这种加工技术生产效率高,加工表面质量好,环境污染小,性价比高,符合现代绿色加工的发展趋势。     

淬硬钢SKD11硬态干式切削温度试验研究

研究了PCBN刀具硬态干式切削淬硬钢SKD11,着重讨论了淬硬钢SKD11硬态干式切削过程切削温度的问题,研究了切削用量、工件硬度等对切削温度影响,给出了PCBN刀具应用建议。     

PCBN刀具在高速干硬切削GCr15时切削性能分析及切削参数优化

针对超硬刀具PCBN(聚晶氮化硼)对难加工材料的车削加工过程建立数学模型;运用MATLAB软件中的遗传算法工具箱对切削参数进行优化;利用Mastercam软件对刀具加工时的路径进行优化,从而在理论和加工过程中实现了切削参数的优化。研究结果表明,当切削速度v=120.143 m/min,进给量f=0.154 mm/r时,经权重处理后的目标函数取得最小值;有效避免了加工过程出现刀具空走刀或撞刀等路径问题。     

钻具切割用聚晶立方氮化硼刀具的摩擦学研究

在钻探工程中遇到孔内事故时,经常采用割刀来切割事故钻具,然而在切割事故钻具的同时也会涉及到切割周边岩石的问题。本研究针对刀具切割岩石的复杂工况条件,设计了不同退火温度下的聚晶立方氮化硼(Poly⁃crystalline Cubic Boron Nitride Compact,简称PCBN)复合片对磨Si3N4球的摩擦磨损试验,采用了光学显微镜和X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)等表征方法,分析了退火温度对PCBN的影响和PCBN对磨Si3N4球的摩擦学行为。结果表明:高于800℃退火处理,PCBN粘结剂氧化生成TiO2。当800℃退火的PCBN对磨Si3N4球时,出现轻微的粘着磨损;900℃退火的PCBN对磨Si3N4球时,粘着磨损现象加重;然而,1000℃退火处理后,磨痕处磨粒磨损和粘着磨损共存。且PCBN对磨Si3N4球时,摩擦系数与退火温度有关。     

CBN刀具的性能及其用途

介绍了CBN运用场合和被加工对象的材料特性，掌握了CBN刀具的特性，使用知识及最佳切削用量，以提高CBN刀具应用的综合经济效果。     

CBN含量对PCBN车刀切削性能影响的模拟与实验研究

采用CBN含量(体积分数)50％和80％的自制PCBN材料分别建立焊接式90°刀尖角外圆车刀模型,运用Deform软件以切削速度250 m/min、进给量0.1 mm/r、背吃刀量0.25 mm的切削用量模拟精车45#淬火钢外圆面,通过对比刀具的应力场和主切削力,发现CBN含量变化对主切削力无明显影响.使用自制及市售的...     

高铬铸铁锤头的研究与应用

采用高铬铸铁凝固后于高温区间缓慢冷却或停留工艺 ,能显著提高过冷奥氏体的稳定性 ,增加高铬铸铁锤头淬透性 ,新工艺生产高铬铸铁锤头具有工艺简单、生产成本低和抗冲击磨损性能好等特点 ,使用寿命达到高锰钢锤头的 3.15倍 ,而材料费用仅是高锰钢的 4 8% ,推广使用高铬铸铁锤头具有很好的经济效益     

聚氨酯弹性体的浆液冲蚀磨损模拟研究

在模拟渣浆泵叶轮的工况条件的试验装置中，对比测试了高铬铸铁、环氧树脂基复合材料和聚氨酯弹性体3种耐磨材料的冲蚀磨损性能，讨论了它们的磨损机理。试验结果表明，聚氨酯弹性体的耐磨是高铬铸铁的5．3倍，高铬铸铁的耐磨性是环氧树脂复合材料的10．2倍。认为聚氨酯弹性体耐磨材料最适合做叶轮材料。     

氮化硅结合碳化硅耐磨材料在矿山机械的应用

我国矿山机械制造的核心问题之一是机械的材料材质。氮化硅结合碳化硅材料的生产制备方法主要有一般烧结法和逆反应烧结法,而后者成本低、产品性能较好。氮化硅结合碳化硅硬度是耐磨铸钢的3倍,具有耐磨、耐高温、耐腐蚀的性能特点,适于生产矿山机械(如旋流器、砂浆泵、挖掘机等)的耐磨部件,应用前景广阔,国内已有用作砂泵叶轮的先例。氮化硅结合碳化硅材料应在产品结构的均匀性、冲击韧性、与其他部件的连接和成型、粘结、喷涂技术方面进一步提高,以便更好地应用于矿山机械。     

叶片式空气动力机定子材料与加工工艺优化

以叶片式空气动力机定子常用的40CrMnMo等中碳合金钢加整体淬火的选材与加工工艺制作对照样本,优选稀土镁球墨铸铁加调质或正火处理为定子新的选材与加工工艺并制作被试样本,进行耐磨性能对比试验。试验数据表明,被试样本的耐磨性能与对照样本相当。以该新的选材与加工工艺制作叶片式空气动力机定子,能够显著改善叶片式空气动力机定子的加工难度,提高产品合格率,节省成本。该技术经工业性试验后获工程应用,效果良好。     

气缸套等离子加工机床的研制

高能等离子束适用于切割、焊接、冶炼、喷涂、表面淬火等。在对等离子束加工特性深入研究的基础上 ,研制成功气缸套等离子加工专用机床 ,可对内燃机气缸套内壁进行自动扫描淬火 ,以达到硬化和减磨效果 ,其中等离子炬的设计采用专利技术 ,而控制器以单片机 89C5 2为核心 ,并解决了强烈的电磁干扰问题