Al2O3-TiN-CaF2自潤滑陶瓷刀具切削試驗研究.pdf

1、傳統(tǒng)的切削加工過程中通常要使用大量的切削液，盡管切削液在冷卻、潤滑中起到重要的作用，但是他對資源消耗，環(huán)境和人體健康產(chǎn)生了一系列的負(fù)作用。針對這種情況，本文以Al2O3為基體，TiN為增強(qiáng)相，納米CaF2為固體潤滑劑，MgO、Ni、Mo等為燒結(jié)助劑燒制出Al2O3-TiN-CaF2自潤滑陶瓷刀具，并進(jìn)行了切削試驗。研究主要包括：
　　1．經(jīng)球磨、干燥、冷壓成型、真空燒結(jié)等一系列工藝燒制出Al2O3-TiN-CaF2自潤滑陶瓷刀具，

2、其抗彎強(qiáng)度為615MPa、硬度為11.8GPa、斷裂韌性為3.61MPa·m1/2。
　　2．用所制備的Al2O3-TiN-CaF2自潤滑陶瓷刀具采用單一法對45鋼進(jìn)行切削試驗，采用測力儀測量切削力，紅外熱像儀測量切削溫度，顯微鏡觀測后刀面磨損量。研究結(jié)果表明切削45鋼時主要的磨損形式為磨粒磨損。
　　3．制備Al2O3-TiN陶瓷刀具（通過力學(xué)性能測試，其抗彎強(qiáng)度為810MPa、1硬度為14.8GPa、斷裂韌性為3.8MP

3、a·m1/2。）作為對比刀具進(jìn)行切削試驗，結(jié)果2表明Al2O3-TiN-CaF2自潤滑陶瓷刀具在切削過程中的摩擦因數(shù)比Al2O3-TiN陶瓷刀具的摩擦因數(shù)小，具有自潤滑作用，且當(dāng)切削速度v=109～120m/min，f=0.102mm/r，ap=0.4mm時的自潤滑作用最佳。
　　4．采用Al2O3-TiN-CaF2自潤滑陶瓷刀具切削Cr12模具鋼，得出在不同切削速度條件下刀具后刀面磨損量、工件表面質(zhì)量隨切削速度的變化規(guī)律。結(jié)果表