WC基刀具材料微观结构及其加工损坏机理研究

利用热压烧结工艺成功制备了WC基复合陶瓷材料，通过扫描电镜对WC基纳米复合刀具材料的显微结构、断裂方式及裂纹扩展情况进行了观察与分析。材料中由于ZrO2和Al2O3纳米颗粒的加入，促使其断裂方式以穿晶断裂为主，并伴有沿晶断裂。同时，研究了材料中纳米颗粒ZrO2和Al2O3的形态及分布。发现ZrO2的均匀分布在一定程度上影响WC晶粒的形状。通过透射电镜对纳米复合陶瓷中WC-ZrO2、WC-Al2O3、Al2O3-ZrO2的界面进行了观察，发现材料中气孔等缺陷较少，材料各相间具有较高的接合强度。同时，利用制备的刀具对钛合金（Ti6Al4V）进行了切削试验，并对刀具磨损和破损机理进行了分析与探讨，发现刀具主要的损坏机理为粘结磨损和疲劳磨损。