復(fù)合材料用剪切刀具材料的優(yōu)化選擇.pdf

1、是動力堆乏燃料后處理的關(guān)鍵設(shè)備，承擔(dān)著剪切乏燃廢料的重要任務(wù)。剪切刀具則是剪切機(jī)中完成剪切復(fù)合材料組件的主要部件，刀具工作能力影響整個剪切工作的效率。目前剪切刀具使用鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料GW30作為刀體材料，由于被剪切的復(fù)合材料中含Al2O3陶瓷材料，使得剪切過程中刀具材料磨損極為嚴(yán)重，而導(dǎo)致了刀具的過早失效。為了解決剪切刀具壽命短的缺陷，本文從研究刀具材料失效的形態(tài)出發(fā)，通過分析刀具材料失效的機(jī)理而得到刀具磨損的主要原因。刀具失效主要是由

2、于被剪切材料中的硬質(zhì)顆粒和刀具材料形成了磨粒磨損，在刀具剪切時的摩擦在刀面上形成了大量的磨痕，而且材料容易到達(dá)疲勞極限而大片脫落。本研究本著找到適合于剪切刀具的材料為原則，以解決刀具過早失效為目的來進(jìn)行適合于剪切刀具材料的選擇。
　　近年來刀具材料發(fā)展迅速，本研究在成熟的刀具材料中選取了硬質(zhì)合金、冷作模具鋼兩種類型，14個牌號的材料作為刀具材料的候選，通過刀具材料的性能分析和耐磨性能分析相結(jié)合的方法和鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料GW30進(jìn)行對

3、比優(yōu)選出適合剪切刀的材料。力學(xué)性能實驗包括密度、硬度、抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性幾種。其中通過密度實驗來保證材料的一致性，通過硬度、抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性幾種力學(xué)性能實驗得到硬質(zhì)合金和冷作模具鋼力學(xué)性能的影響因素。并通過耐磨性實驗對比得到耐磨性能較好的材料，并從微觀觀察分析了磨損的形式，為選擇材料提供了依據(jù)。得到結(jié)果是硬質(zhì)合金材料由于硬質(zhì)相WC的含量較大而不易被磨損，而粒度的大小也影響材料的耐磨性能。粒度小的硬質(zhì)合金由于排列致密而不易被去除。所以硬