顆粒表面包覆自潤(rùn)滑刀具的研究與應(yīng)用.pdf

1、本文以固體潤(rùn)滑劑對(duì)刀具材料性能的影響為研究的切入點(diǎn)，針對(duì)添加固體潤(rùn)滑劑的自潤(rùn)滑刀具的切削性能各參數(shù)在切削過程中的變化，提出將粉體表面包覆技術(shù)同自潤(rùn)滑陶瓷刀具相結(jié)合的材料制備方法，從而保證材料的自潤(rùn)滑功能。
　　首先通過液相包覆非均勻成核法制備了 Al(OH)3包覆 CaF2粉體，對(duì)影響Al(OH)3包覆 CaF2粉體效果的因素進(jìn)行了分析。研究了前驅(qū)體溶液 Al3+濃度、pH值、滴定速度以及反應(yīng)溫度對(duì)包覆效果的影響；通過試驗(yàn)得出了最

2、佳包覆工藝條件：溶液Al3+濃度為0.15mol/L、pH值為7.5、反應(yīng)溫度為75℃、氨水的滴定速度為3ml/min。
　　在成功制備Al(OH)3包覆CaF2粉體的基礎(chǔ)上，采用濕法分散混料、真空熱壓燒結(jié)工藝，分別以Al2O3/(W,Ti)C，Al2O3/TiC作為新型材料的基體，將兩者進(jìn)行有效結(jié)合從而制備出Al2O3/(W,Ti)C/(Al(OH)3/CaF2)和Al2O3/TiC/(Al(OH)3/CaF2)表面包覆自潤(rùn)滑刀

3、具，分析了添加不同含量的包覆型粉末Al(OH)3/CaF2對(duì)Al2O3/(W,Ti)C/(Al(OH)3/CaF2)和Al2O3/TiC/(Al(OH)3/CaF2)表面包覆自潤(rùn)滑刀具材料的力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，通過對(duì)固體潤(rùn)滑劑CaF2的有效包覆，在分別以不同含量添加到Al2O3/(W,Ti)C，Al2O3/TiC作為基體的自潤(rùn)滑陶瓷刀具材料中時(shí)，其力學(xué)性能都得到了顯著地提升，其中以添加10％的包覆型Al(OH)3/CaF2的Al2

4、O3/(W,Ti)C/(Al(OH)3/CaF2)表面包覆自潤(rùn)滑陶瓷刀具材料的力學(xué)性能為最優(yōu)，硬度為16.03GPa，斷裂韌性為4.12 MPa·m1/2，抗彎強(qiáng)度為607 MPa。與傳統(tǒng)的Al2O3/(W,Ti)C/CaF2自潤(rùn)滑陶瓷刀具材料相比，添加包覆型粉末Al(OH)3/CaF2的Al2O3/(W,Ti)C/(Al(OH)3/CaF2)陶瓷刀具在硬度、韌性以及抗彎曲強(qiáng)度等相關(guān)參數(shù)中提高了21.7%、8%和10.7%。與傳統(tǒng)的Al

5、2O3/TiC/CaF2自潤(rùn)滑陶瓷刀具材料相比，添加包覆型粉末Al(OH)3/CaF2的Al2O3/TiC/(Al(OH)3/CaF2)包覆型自潤(rùn)滑陶瓷刀具材料的硬度、斷裂韌性和抗彎強(qiáng)度分別提高了19.4%、4%和10%。
　　研究了 Al2O3/(W,Ti)C/(Al(OH)3/CaF2)和 Al2O3/TiC/(Al(OH)3/CaF2)顆粒表面包覆自潤(rùn)滑刀具在連續(xù)切削45＃鋼時(shí)的磨損機(jī)理，分析了切削速度對(duì)刀具后刀面磨損量和刀