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碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料的制备工艺与力学性能
| 论文题名： | 碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料的制备工艺与力学性能 |
| 关键词： | 切削刀具;碳氮化钛基;金属陶瓷材料;制备工艺;力学性能;轴类零件 |
| 摘要： | 现代车辆轴类零件多采用数控机床和加工中心加工，要求刀具材料具有很高的质量一致性和稳定性、更好的耐热性、热冲击性和高温力学性能。Ti(C,N)基金属陶瓷是一种刀具材料，具有较高的硬度、红硬性、耐磨性、抗热震性和化学稳定性等优点，广泛应用于机械加工。本文介绍了Ti(C,N)基金属陶瓷的发展概况。针对其强韧化问题，采用真空烧结和放电等离子烧结工艺制备了Ti(C,N)基金属陶瓷，研究了烧结工艺对Ti(C,N)基金属陶瓷性能的影响，得到以下研究结果： (1)以超细Ti(C,N)粉为原料，真空烧结时，Co粉末粒径对金属陶瓷性能影响明显，粒度为1~2μm于1450℃保温1 h，可获得最佳综合力学性能，其硬度HRA30为90.5，抗弯强度为1570 MPa，密度达6.85 g/cm3。 (2)以超细Ti(C,N)粉为原料，在1400℃真空放电等离子烧结5 min，Ti(C,N)基金属陶瓷性能为：抗弯强度855 MPa，硬度HRA3090.5和密度6.60 g/cm3；氩气环境下放电等离子烧结的合理工艺为1400℃，保温8 min，氩气分压2 KPa，Ti(C,N)基金属陶瓷的抗弯强度比真空时提高了62.57％。 (3)以微米级Ti(C,N)粉为原料，添加平均粒度1~2μm的Co粉，1500℃真空烧结1 h，金属陶瓷性能最佳，其抗弯强度为1250 MPa，硬度HRA30为89.9，密度6.89 g/cm3。与以超细Ti(C,N)粉制备的金属陶瓷相比，力学性能有所降低。在1500℃真空烧结，烧结3-5 h，可制备出粒度达3.5~5μm的粗晶粒金属陶瓷，其硬度HRA30为90.7~90.8。 |
| 作者： | 吴学文 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 吴冲浒;张厚安 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 厦门理工学院 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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