c-BN增强(Ti,W)C基复合金属陶瓷刀具材料的研制

采用热压烧结制备了不同亚微米级c-BN含量的(Ti,W)C基复合金属陶瓷刀具材料,用热场发射扫描电子显微镜及能谱仪、透射电子显微镜和X射线衍射仪对材料的微观组织结构和力学性能进行了研究。结果表明:添加c-BN可改善材料的力学性能,当c-BN含量为1.5wt%时,(Ti,W)C基复合金属陶瓷刀具的性能最优,其抗弯强度达到917MPa,断裂韧性为9.27MPa·m~(1/2),维氏硬度为20.64GPa;适量c-BN可起到细化晶粒、减少气孔缺陷和提高致密度的作用,复合材料由沿晶断裂为主转变为穿晶断裂为主;在c-BN复合(W,Ti)C基金属陶瓷刀具材料中,主要的增韧补强机理有晶粒细化、颗粒桥联、裂纹偏转和裂纹分叉。     

纳米金属陶瓷刀具高速干切削性能的研究

纳米(TiC,N)金属陶瓷具有优良的物理、力学性能和耐磨性能,因而可被用于高速切削中。文中研究了新型纳米金属陶瓷刀具在切削正火态45钢时的切削性能及磨损机理。结果表明,金属陶瓷刀具适用于较高速度下的切削,刀具失效形式主要为磨损。     

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     

Ti(CN)基金属陶瓷刀片的切削性能

Ｔｉ(ＣＮ)基金属陶瓷是在ＴｉＣ基金属陶瓷基础上发展起来的新型工模具材料 ,特点是以ＴｉＣ作为其主要的硬质相 ,它是一种优于普通ＷＣ基硬质合金的高速切削刀具材料 ,不仅可用于钢材的车削 ,而且也可用于钢和铸铁的铣削加工 ,使用前景十分广阔。　　1　Ｔｉ(ＣＮ)基金属陶瓷的组织Ｔｉ(ＣＮ)基金属陶瓷是在ＴｉＣ Ｍｏ Ｎｉ(Ｃｏ)系中添加ＴｉＮ ,这可使硬质相颗粒明显细化 ,从而大大改善合金的综合性能。　　2　Ｔｉ(ＣＮ)基金属陶瓷的物理力学性能Ｔｉ(ＣＮ)基金属陶瓷硬度较高 ,摩擦系数小 ,抗粘结磨损与抗扩散磨损能力强 ,在高温条件…     

Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料的制备与性能研究

在现代材料科学领域,金属陶瓷复合材料因其独特的物理和化学性质,在航空航天、汽车制造、能源等领域得到了广泛的应用。其中,Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料以其高强度、低密度和优异的耐腐蚀性能而备受关注。文章以实验研究的方式探究Ti(C, N)基金属陶瓷复合氮化硼材料的制备工艺及其性能,以期为各个应用领域的进一步发展提供理论依据。     

碳纳米管预处理及其对Ti(C,N)基金属陶瓷性能的影响

利用化学沉积方法对表面改性后的碳纳米管进行进行镍包覆,在Ti(C,N)基金属陶瓷中添加不同含量的碳纳米管作为增强相,采用粉末冶金法制备了碳纳米管增强的Ti(C,N)基金属陶瓷材料;研究了碳纳米管的表面改性、加入量及烧结温度对金属陶瓷性能的影响。结果表明:当pH值为4.5时得到的镍镀层比pH值为9时得到的镍镀层连续光滑;当碳纳米管含量由0增加到0.5%(质量分数)时,Ti(C,N)基金属陶瓷的抗弯强度随碳纳米管含量的增加而升高,1 420℃烧结时,其抗弯强度最大。     

微米／纳米复合Ti（C，N）基金属陶瓷刀具切削铸铁的性能研究

利用热压烧结法制备了微米／纳米复合Ti（C,N）／Al2O3金属陶瓷刀具,对研制的三种金属陶瓷刀具（材料编号JT1-JT3）和YG8硬质合金刀具切削铸铁时的切削性能进行了试验研究。结果表明,研制的金属陶瓷刀具适合切削铸铁,其切削性能优于YG8,尤其是JT2刀具不但磨损较小,且加工表面质量较好。分析了刀具的磨损形貌和磨损机理,得出了Ti（C,N）金属陶瓷刀具的主要磨损机理为后刀面磨粒磨损的结论。     

微米/纳米Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料的研制

在试验的基础上系统研究了纳米级Al2O3的含量对Ti(C,N)基金属陶瓷力学性能和显微结构的影响。结果表明,纳米Al2O3的添加可大幅提高Ti(C,N)基金属陶瓷的力学性能,特别是硬度和断裂韧性明显提高,克服了Ti(C,N)基金属陶瓷硬度较低的缺点,扩大了其应用范围。通过对材料微观结构的观察和分析,认为纳米Al2O3的添加细化了基体晶粒,主要断裂模式为穿晶断裂,晶粒的细化和断裂模式的改变是材料力学性能提高的主要原因。     

牙轮钻头Ti(C,N)基金属陶瓷密封配副磨损研究

目前牙轮钻头金属密封环通常采用相同的金属材料,其磨损性能不佳,易造成金属密封因磨损严重而失效。为提高金属密封的磨损性能,提出采用Ti(C,N)基金属陶瓷作为牙轮钻头密封副,并开展其与不同材料配副的磨损试验,研究不同摩擦副的摩擦磨损性能和磨损形式;建立适用于牙轮钻头金属密封材料的数值磨损模型,开展Ti(C,N)基金属陶瓷与不同材料配副的双金属密封性能的数值模拟,基于磨损模型预测使用30 h后不同双金属密封的磨损体积。试验结果表明：当Ti(C,N)基金属陶瓷作为动摩擦副,9CrSi作为静摩擦副时,金属环表面平均磨损体积最小,同时摩擦因数较小,磨损性能更佳。通过试验与仿真数据对比,验证了建立的数值磨损模型适用于双金属密封。仿真结果表明：当Ti(C,N)基金属陶瓷作为动金属环,9CrSi作为静金属环时密封端面磨损体积最小,金属密封磨损性能显著提高,其接触应力最大值为23.243 MPa,能够满足密封要求。     

Ti(C,N)基金属陶瓷注射成形溶剂脱脂工艺研究

以Ti（C,N）基金属陶瓷粉末为研究对象,采用三组不同配比的蜡基粘结剂,考查了注射成形溶剂脱脂工艺中脱脂温度、脱脂时间、试样厚度及溶剂种类和浓度等参数对坯块脱脂率的影响,对溶剂脱脂过程中脱脂坯尺寸的变化及可溶性组元的最大脱除率等也作了初步的研究。结果表明：采用3^#粘结剂的脱脂坯溶剂脱脂缺陷最少,较适合于溶剂脱脂;采用正庚烷对该粘结剂的脱脂坯进行50℃溶剂脱脂,经过6h可脱除70％以上的石蜡,连通孔道基本形成。     

(Ti,Al)N+TiN涂层硬质合金刀具加工铁基高温合金正交切削试验研究

采用正交试验方案,应用(Ti,Al)N+TiN涂层硬质合金刀具对GH2132铁基高温合金进行外圆干切削,测量了切削力、切削温度、表面粗糙度和刀具寿命。利用最小二乘法对试验数据进行了多元回归分析,分别建立其经验公式,并分析了切削用量三要素分别对切削力、切削温度、表面粗糙度和刀具寿命的影响规律及其原因。通过试验得出了切削用量三要素分别对其影响的主次顺序。切削力:a_p>f>v_c,切削温度:v_c>a_p>f,表面粗糙度:f>v_c>a_p,刀具寿命:v_c>f>a_p。     

基于微波烧结的Ti(C,N)/Al_2O_3金属陶瓷刀具切削淬硬钢的试验研究

利用微波烧结技术制备了Ti(C,N)/Al_2O_3金属陶瓷刀具(TA),并通过高速干式切削淬硬钢40Cr(50±2HRC)研究刀具的切削性能,同时与硬质合金刀具YT15进行对比。采用正交试验和极差分析法,以切削参数为优化对象,以工件金属去除率、表面粗糙度和刀具寿命为优化目标,确定了刀具的最佳切削用量。试验结果表明,切削淬硬钢40Cr时,刀具TA的最优切削参数为v=120m/min、a_p=0.3mm、f=0.1mm/r。TA刀具的切削时间为66min,比YT15提高了175%。工件平均表面粗糙度为1.27μm,比硬质合金刀具降低了15.9%。刀具的切削性能优于硬质合金刀具,并且可以实现以车代磨。     

加工烧结合金和铸铁的整体PCBN刀具的研制

博特PCBN刀具广泛应用于切削淬火钢、铸铁和烧结铁合金(sintered powder metal,简称PM材料)等硬质黑色金属材料,能提高生产效率和降低生产成本.针对烧结铁合金的加工性能差的特点,博特公司再次成功开发了整体CBN刀具BN-S100,与其他产品相比,CBN颗粒含量高达90%以上,CBN颗粒之间的结合更加...     

高能量密度脉冲等离子体同轴枪制备Ti(C,N)薄膜研究

用高能量密度脉冲等离子体同轴枪分别在硬质合金和氮化硅陶瓷刀具基体上沉积了Ti(C,N)薄膜,研究了各种因素对薄膜相转化的影响,通过XRD分析,最后得到合适的Ti(C,N)薄膜沉积工艺条件是：枪压3．5kV,同轴枪与试样间距30～40mm,氮气进气压力0．2MPa,电磁阀电压1．5kV,脉冲等离子轰击次数5次以上。     

Ti(C,N)基金属陶瓷力学性能的统计学研究

对研制的Ti(C，N)基金属陶瓷材料的力学性能进行了测试和Weibull统计分析。研究表明，该材料具有良好的力学性能；材料的抗弯强度、断裂韧度和维氏硬度均服从Weibull分布，力学性能的变异系数小，性能稳定；抗弯强度的Weibull系数高，材料的可靠性高。     

High temperature erosion of Ti(Mo)C–Ni cermets

The resistance of Ti(Mo)C–Ni cermets of different binder content to solid particle erosion was evaluated at 25, 350 and 650 °C. The elevated temperature erosion of cermets containing 40, 50, 60, 70 and 80 wt.% of titanium carbides and produced from the powder of initially different ratios of Ni to Mo were tested with the help of specially designed centrifugal particle accelerator using silica as the abrasive. Erosion rate was related to both microstructure developed during sintering and materials removal mechanisms operating at the test conditions (impact angle of particles jet was 30° and 90° and velocity was 50 ms⁻¹). The erosion rate decreases with the increase of TiC and Mo contents in the composite. At 650 °C the process of tribo-oxidation affected the material performance to a great extent. The morphology of the worn surface was analyzed with SEM to determine the erosion mechanisms.     

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。