论文部分内容阅读
为满足现代制造业提出的高效率、高精度、高可靠性的要求,开发高性能硬质合金刀具是现阶段的主要研究方向。本文采用微波氮化烧结制备了WC-15%Ti C-Co功能梯度硬质合金,深入分析了该材料的力学性能、摩擦磨损性能及其刀具的切削性能。主要研究内容和结论如下:1)通过排水法、三点弯曲法等分析了WC-15%Ti C-Co功能梯度硬质合金的力学性能,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM/BSE)、观察和分析了相组成和断口形貌特征。与商用YT15相比,WC-15%Ti C-Co功能梯度硬质合金显示出更优越的力学性能。2)利用球-盘高速摩擦磨损仪器进行往复滑动摩擦实验,分析了WC-15%Ti C-Co功能梯度硬质合金的摩擦磨损性能。与商用YT15相比,WC-15%Ti C-Co功能梯度硬质合金的摩擦系数稳定性好,曲线波动小,摩擦系数较低。随着滑动距离和载荷的增加,WC-15%Ti C-Co功能梯度硬质合金的磨损率均呈降低趋势,表现出良好的耐磨性。当F=100N,??800r/min时,WC-15%Ti C-Co功能梯度硬质合金平均摩擦系数??0.235,比商用YT15降低了8.5%。3)开展了WC-15%Ti C-Co功能梯度硬质合金刀具的切削试验,分析研究了切削速度、进给量与背吃刀量对切削力影响,并探讨了刀具的磨损性能。研究表明:随着切削速度的增加,YT15和WC-15%Ti C-Co功能梯度硬质合金刀具的主切削力cF、径向力pF和轴向力fF均减小,随着进给量与背吃刀量的增加,YT15和WC-15%Ti C-Co功能梯度硬质合金刀具的主切削力cF、径向力pF和轴向力fF均增大;与商用YT15相比,WC-15%Ti C-Co功能梯度硬质合金刀具的主切削力cF、径向力pF均低,但轴向力fF略大。WC-15%Ti C-Co功能梯度硬质合金刀具的磨损形式主要有“抛光”磨粒磨损和微崩刃,与商用YT15相比,WC-15%Ti C-Co功能梯度硬质合金的耐磨性好,抗粘结性高。