强流脉冲电子束辐照YW2硬质合金刀具的响应面法优化

采用强流脉冲电子束对YW2硬质合金刀具进行辐照表面改性。根据Box-Behnken中心组合方法设计3因素3水平实验方案,以刀具表面的显微硬度和粗糙度为响应值,对加速电压、工作电流和脉冲次数等辐照工艺参数进行优化。实验结果表明,经综合分析优化后的脉冲电子束辐照最优参数:加速电压10 k V,工作电流180 A,脉冲次数45次。与未经处理刀具相比,该工艺下辐照后的YW2硬质合金刀具的显微硬度明显提高,而粗糙度值降低;对TC4钛合金的切削实验结果也验证了优化工艺处理后刀具的切削性能明显得到提高。     

CrAlN纳米复合涂层的组织结构及切削性能研究

目前对CrAlN涂层的研究主要集中在组织结构、力学性能和抗高温氧化性能等方面,对涂层的切削性能研究较少.采用电弧离子镀和脉冲直流磁控溅射共沉积技术制备了一种CrAlN纳米复合涂层,采用XRD、扫描电镜、纳米压痕仪、划痕仪等分析了涂层的组织结构和力学性能.结果 表明:CrAlN纳米复合涂层以fcc-(Cr,Al)N相为主...     

原位扩散形成功能梯度硬质材料的研究进展

功能梯度硬质材料是20世纪80年代将功能梯度材料(FGM)的概念应用于硬质合金和金属陶瓷而发展起来的一类新型材料.本文综述了目前国内外用原位扩散控制方法-氮化工艺制备功能梯度硬质材料的研究进展,详细介绍了冶金学基础、成分体系和梯度结构类型、主要类型梯度结构的制备工艺和形成机理,比较了切削性能,并讨论了今后研究工作的重点.     

PCBN超硬刀具加工蠕墨铸铁的切削性能研究

蠕墨铸铁具有特有优势,包括良好的铸造性能、耐磨性和高强度等,但是,它也会引起普通合金刀具的磨损,导致刀具的使用时间较短。文章通过对收集的数据进行分析,旨在研究不同种类的PCBN超硬刀具在加工蠕墨铸铁过程中的切削性能,包括蠕墨铸铁切削力研究、切削温度研究、蠕墨铸铁刀具的磨损研究和蠕墨铸铁切削形成机理研究。     

添加锡对Al-Mg—Si合金切削性能的影响

采用力学性能测试、扫描电子显微分析和金相实验方法研究了添加锡元素对无铅易切削Al—Mg—Si合金性能及显微组织的影响。研究结果表明：锡元素的最佳添加量为1．3％。     

ZrN/TiN复合涂层刀具的制备及切削性能

采用中频磁控溅射和电弧离子镀2种方法组合，在YG6硬质合金基体上沉积ZrN/TiN复合涂层.研究了复合涂层刀具的制备工艺，并对复合涂层刀具的性能参数进行了测试.通过切削试验研究了ZrN/TiN涂层对硬质合金刀具切削性能的影响，并与未涂层刀具的切削效果做了对比.结果表明：ZrN/TiN涂层提高了硬质合金刀具的硬度，降低了涂层刀具的切削力，提高了涂层刀具的耐磨损能力.     

高压CO2冷却切削高温合金GH4169的切削特性研究

以高压CO₂为冷源和切削液载体的冷却润滑加工技术，能有效改善难加工材料加工质量并具有环保优势，其工艺有待深入开发。结合CO₂热力学状态、流体运动方程以及传热模型，建立了各冷却加工参数之间的联系。基于有限元对高压CO₂冷却切削GH4169的过程进行计算与分析，考察各工艺参数对切削性能的影响。结果表明，相比干切和浇注式切削，CO₂介入后能明显改善切削力、切削温度以及表面残余应力。提高CO₂喷射压力可以降低切削力与温度，喷射角度和喷嘴半径对切削力和温度呈现非单调性变化，在一定范围内存在最佳值。适当增大喷射压力可促进切屑断屑。     

B和Si掺杂对CrAlN涂层结构和切削钛合金寿命的影响

目的 CrAlN涂层以其优异的抗氧化性能被广泛应用于切削刀具涂层领域，针对CrAlN涂层热稳定性较低，在超过900 ℃后会发生热分解，导致其力学性能显著下降的问题，通过B、Si共掺杂方法改善CrAlN涂层的性能。方法 采用阴极弧蒸发方法制备Cr0.42Al0.58N、Cr0.35Al0.59B0.06N、Cr0.37Al0.54Si0.09N涂层，借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米压痕仪，通过划痕和切削实验研究B和Si掺杂对CrAlN涂层晶体结构、硬度、结合力、热性能和切削寿命的影响。结果 Cr0.42Al0.58N和Cr0.35Al0.59B0.06N涂层为单相立方结构，Cr0.37Al0.54Si0.09N涂层为立方和六方的两相结构;Cr0.42Al0.58N、Cr0.35Al0.59B0.06N、Cr0.37Al0.54Si0.09N涂层的硬度分别为(29.8±1.5)、(36.9±1.4)、(33.8±1.6)GPa，与基体的结合力分别为116.2、58.3、58.0 N;通过B和Si掺杂抑制了CrAlN涂层的热分解过程，Cr-N键的断裂起始温度由Cr0.42Al0.58N的1 000 ^oC提高到Cr0.35Al0.59B0.06N的1 200 ℃和Cr0.37Al0.54Si0.09N的1 100 ℃;在1 100 ℃下氧化15 h后，Cr0.42Al0.58N、Cr0.35Al0.59B0.06N、Cr0.37Al0.54Si0.09N涂层的氧化层厚度分别为2.38、1.80、0.53 μm。结论 通过B和Si掺杂提高了CrAlN涂层的力学性能、热稳定性和抗氧化性，其中CrAlBN涂层呈现出最优异的热稳定性和切削性能，CrAlSiN涂层的抗氧化性最佳。     

不同后处理对AlCrN涂层结构和性能的影响

电弧离子镀制备的Al Cr N涂层表面存在大量的"大颗粒",导致其具有较高的表面粗糙度,进而降低了涂层的摩擦磨损和切削性能。采用不同后处理方法(如离子刻蚀、湿喷砂、干喷砂和微粒子喷丸)对电弧镀Al Cr N涂层表面进行处理,利用XRD、SEM、OM、摩擦磨损以及切削试验分析不同后处理方式对涂层组织结构、表面形貌、表面粗糙度、摩擦磨损以及切削性能的影响。结果显示:不同后处理方法均可有效清除Al Cr N涂层表面颗粒,其中湿喷砂、微粒子喷丸和干喷砂对涂层表面颗粒数目去除效果较好,"大颗粒"分别降低了91.1%、88.5%和86.9%,离子刻蚀后处理次之,颗粒数目降低了21.0%。经处理的Al Cr N涂层的XRD图谱与未处理的涂层相比没有明显变化,均为固溶(Al,Cr) N相,但其衍射峰均向低角度偏移。经过后处理涂层的摩擦因数相比于未处理的涂层均有不同程度降低,涂层磨损方式为磨粒磨损并伴有少量的氧化磨损。Al Cr N涂层刀具经过后处理工艺处理后,切削寿命均有不同程度提高,与未处理涂层刀具相比较经微粒子喷丸、干喷砂、离子刻、湿喷砂后处理的涂层刀具切削寿命分别提高了30%、40%、40%和60%。     

低碳高硫易切削钢基体显微组织对切削性能的影响

研究180 mm×240 mm方坯轧制后不同显微组织对低碳高硫易切削钢切削性能的影响，控制合适的显微组织以提高低碳高硫易切削钢的切削性能。低碳高硫易切削钢显微组织由铁素体、珠光体和硫化物组成，但铁素体和珠光体所占比例直接影响材料的切削性能，调整碳含量是改变两种组织比例的有效手段。试验通过调整1215钢不同的碳含量，并对碳含量不同的材料分别进行切削试验，分析显微组织差别对切削性能的影响。结果表明：钢中珠光体体积分数15%～20%时，切削性能最佳，此时钢中C质量分数为0.12%。