陶瓷刀具材料的增韧补强研究

陶瓷刀具材料的增韧补强研究山东工业大学机械系（济南２５００１４）邓建新，艾兴【编者按】本文介绍了近年来陶瓷刀具材料的发展以及增韧补强研究的新进展，并对今后陶瓷刀具材料的研制方向进行了讨论．关键词刀具材料，陶瓷，增韧机理ＴｏｕｇｈｅｎｉｎｇＢｅｈａｖｉ...     

纳米陶瓷刀具材料的研究现状

纳米陶瓷材料由于第二相颗粒的加入，使材料的许多性能与一般的陶瓷材料相比产生了很大的变化。通过比较A12O3基系统和Si3N4基系统这两种主要的纳米结构陶瓷材料，从不同的角度讨论了纳米陶瓷刀具材料显微结构的变化和力学性能的提高，并就目前关于纳米陶瓷刀具材料增韧补强机理的模型进行了比较，最后给出了纳米陶瓷刀具材料的研究现状。     

性能优异的切削刀具材料——金属陶瓷

分析比较了金属陶瓷材料的性能特点 ,介绍了超细微粒金属陶瓷、涂层金属陶瓷、超韧金属陶瓷等新型金属陶瓷刀具材料的切削性能及适用范围。     

陶瓷刀具材料磨损的研究现状

本文重点综述了陶瓷刀具材料显微结构和力学性能对其磨损特性的影响。阐述了陶瓷刀具材料的硬度、强度、断裂韧性和弹性模量等力学性能与其磨损特性的关系,分析了晶粒尺寸、孔隙度和晶间强度对陶瓷刀具材料磨损特性的影响。指出陶瓷刀具材料切削磨损时的基本机理仍然是磨料磨损、粘结磨损、化学反应与扩散磨损。     

金属陶瓷刀具切削难加工材料时的磨损性能研究

对金属陶瓷刀具和YG8刀具切削冷硬铸铁和不锈钢时的磨损性能进行了对比切削试验 ,结果表明 :切削冷硬铸铁时金属陶瓷刀具的寿命明显低于YG8刀具 ,而切削不锈钢时金属陶瓷刀具的寿命高于YG8刀具。金属陶瓷刀具的失效形式主要为崩刃     

金属陶瓷刀具的新进展

金属陶瓷刀具的新进展现代化加工技术对切削工具的要求越来越高，为了满足这种加工要求，刀具材料的改进和开发正在加紧进行。其中金属陶瓷由于具有许多独特的性能，其使用领域正在不断扩大。这一点在日本表现得最为明显，日本的金属切削加工领域中，金属陶瓷是极其重要的...     

用金属陶瓷及陶瓷刀具加工钢和铸铁

现在刀具材料种类繁多,刀具制造者大量依靠金属碳化物,金属氮化物和金属氧化物,它们几乎能以任意形式结合。为了使其得到充分利用,这里对有关化学成分及性能作以介绍。成分:碳化物,尤其是碳化钨和碳化钛是最有名的材料。其它碳化物包括碳化钽、碳化钼和碳化铌。碳化物和金属粘结剂(钴或镍)一起烧结,对其耐热     

车削用新型金属陶瓷刀具材料

最近，日本Tungaloy公司生产、销售一种车削用新型超微粒金属陶瓷刀具材料GT／NS700系列产品，在车削中显示出优异的切削性能和刀具长寿命的特性，其特长如下。     

陶瓷刀具材料磨损的研究现状

本文重点综述了陶瓷刀具材料显微结构和力学性能对其磨损特性的影响。阐述了陶瓷刀具材料的硬度、强度、断裂韧性和弹性模量等力学性能与其磨损特性的关系，分析了晶粒尺寸、孔隙度和晶间强度对陶瓷刀具材料磨损特性的影响。指出陶瓷刀具材料切削磨损时的基本机理仍然是磨料磨损、粘结磨损、化学反应与扩散磨损。     

影响纳米陶瓷刀具材料力学性能的主要因素

纳米复相陶瓷材料具有较高的抗弯强度和断裂韧性，可以作为高性能的刀具材料，其增韧补强机制主要源于基体晶粒的细化及由沿晶断裂向穿晶断裂模式的转变，同时热处理对微裂纹的愈合作用也不可忽视。文中根据其强韧化机理并结合实验研究，对研制高性能纳米陶瓷刀具材料需考虑的主要因素进行了探讨。     

干式切削刀具材料的现状

综述了干式切削加工中不同刀具材料的物理性能,阐述了它们在不同领域应用的特点,对比了不同刀具应用于干式切削加工的切削性能。     

纳米氧化锆增韧氧化铝基陶瓷刀具材料的研究

利用纳米氧化锆的相变增韧和纳米颗粒的增韧作用,提高了氧化铝基体的综合力学性能。在氧化铝基体中添加不同含量的纳米3Y-ZrO2,纳米ZrO2含量为15wt%的A15Z材料综合力学性能达到最好(抗弯强度766.74MPa、断裂韧度6.13MPa·m1/2、维氏硬度18.32GPa),表明添加纳米氧化锆的复合刀具材料的力学性能远远超过单相氧化铝材料。     

不同晶型纳米氧化锆增韧氧化铝基陶瓷刀具材料研究

利用不同晶型纳米氧化锆的相变增韧和纳米颗粒的增韧作用来提高氧化铝基体的综合力学性能。研制成功了纳米ZrO2增韧氧化铝基陶瓷刀具材料A15Zc和A20Z(c+m),在其最佳烧结工艺条件下,A15Zc和A20Z(c+m)材料的抗弯强度、断裂韧度和维氏硬度分别为812.83MPa、5.5MPa.m1/2、16.68GPa和869.48MPa、5.85MPa.m1/2、16.09GPa。刀具的主要增韧机理是相变增韧、裂纹偏转、裂纹弯曲和纳米颗粒的桥连等。     

纳米复相陶瓷刀具材料的研究现状

纳米复相陶瓷刀具材料的研究成功有望从根本上解决陶瓷材料的脆性问题，比起传统刀具陶瓷刀具材料，它具有更高的抗弯强度、断裂韧度等力学性能。本文介绍纳米复相陶瓷的增韧补强机理；总结了现阶段以Al2O3、Si3N4、ZrO2和Ti（C、N）四种陶瓷为基体的纳米复相陶瓷刀具材料的显微结构和力学性能之间的关系，并且指出了纳米复相陶瓷刀具材料今后的研究方向。     

纳米复合陶瓷刀具材料增韧补强机理的研究进展

综述了纳米复合陶瓷刀具材料增韧补强机理及其增韧补强模型的研究情况,主要包括微裂纹增韧、残余应力增韧、相变增韧、桥联增韧、塑性变形增韧和协同增韧等多种方式,并指出了目前研究中存在的问题。     

金属切削刀具技术现状及其发展趋势展望

对国内外金属发削刀具技术的现状和最新进展进行了概停,分析和探讨,指出了我国刀具业目前的现状和存在的问题,并对当今世界刀具技术的发展趋势和前沿进行了预测。     

PCBN刀具在硬态切削中的应用研究现状

发展高精度数控机床、引入新兴超硬刀具材料,是硬态切削技术能够在机械加工业中得到有效应用的关键,硬态切削的优越性使得淬硬钢精加工可实现"以车代磨"。本文主要介绍了聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具的性能特点,以及PCBN刀具在硬态切削中的有限元仿真、几何参数的优选、切削力影响和刀具磨损等近年来的研究。