【摘 要】
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该文以SiN为基体,以纳米TiC和固溶体(W,Ti)C为增韧补强相,以材料的力学性能和抗热震性为优化目标,研制成功两种复合陶瓷刀具材料SiN/TiC(以ST表示)和SiN/(W,Ti)C(以SWT表示).
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该文以Si<,3>N<,4>为基体,以纳米TiC和固溶体(W,Ti)C为增韧补强相,以材料的力学性能和抗热震性为优化目标,研制成功两种复合陶瓷刀具材料Si<,3>N<,4>/TiC(以ST表示)和Si<,3>N<,4>/(W,Ti)C(以SWT表示).并对其烧结性能、力学性能、抗热震性能以及刀具的切削性能进行了研究,ST陶瓷刀具材料的力学性能参数为:抗弯强度为845MPa,断裂韧性为7.4MPa·m<'1/2>,硬度为15.87GPa:SWT陶瓷刀具材料的力学性能参数为:抗弯强度为789MPa,断裂韧性为7.21MPa·m<'1/2>,硬度为14.73GPa.研究了复合陶瓷材料ST系列中纳米TiC的含量及SWT系列中固溶体(W,Ti)C的含量对陶瓷刀具材料的微观结构和室温力学性能影响,分析了Si<,3>N<,4>基陶瓷材料开发中烧结助剂的选择原则,研究了烧结助剂含量对Si<,3>N<,4>基陶瓷材料的烧结性能、微观结构和力学性能的影响规律,同时对烧结温度、烧结时间等工艺参数对材料致密度、微观结构、力学性能的影响进行了分析探讨,确定了声理的组分配比及制备工艺.通过对冷硬铸铁、淬火45钢、调质45钢进行连续切削试验及对淬火45钢进行断续切削试验,研究了Si<,3>N<,4>基陶瓷刀具材料的切削性能,并与梯度功能刀具FG-1、FG-2进行了对比,结果表明所开发的陶瓷刀具能满足精加工、半精加工各种材料的要求.
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