纳米改性tic，n基金属陶瓷组织性能及其刀具切削性能的研究

《纳米改性tic，n基金属陶瓷组织性能及其刀具切削性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、纳米改性Ti(C，N)基金属陶瓷组织性能及其刀具切削性能的研究摘要Ti(C，N)基金属陶瓷具有优良的物理、力学性能和耐磨性能，因此其作为一种替代硬质合金的新型工具材料已经被广泛应用于刀具制造，但在国内应用还比较少。本文通过有限元技术和切削实验来研究分析自制的Wi(C，N)基金属陶瓷刀具的切削性能，为研究Ti(C，N)基金属陶瓷刀具的合理几何参数提供理论依据和技术支持，对Ti(C，N)基金属陶瓷刀具在国内的推广具有重要的意义。首先，采用了传统的粉末冶金方法制各了纳米TiN改性TiC基金属陶瓷材料和超细晶Ti(C，N)基金属陶瓷材料，通过XRD、SEM等手

2、段分析两种材料的成分、显微组织和宏观力学性能之间的关系。研究发现超细晶Ti(C，N)基金属陶瓷刀具除硬度高于纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具外，其余力学性能均低于纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具。其次，建立了二维切削有限元模型和三维切削有限元模型，利用DEFORM有限元软件仿真模拟Ti(C，N)基金属陶瓷刀具的切削过程。研究发现本实验自制的纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具最佳后角为60，最佳钝圆半径为0．2mm；同时超细晶Ti(C，N)基金属陶瓷刀具的耐磨性能比纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具更优，这与后面的切削实验结果恰恰相反。最后，进行两种

3、金属陶瓷刀具切削45钢的切削实验。研究表明后角为60时，纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具的耐磨性最好，进一步验证了有限元模型的正确性；同时分析了刀具磨损形貌，并讨论了刀具的磨损机理，揭示了金属陶瓷刀具在较高切削参数条件下切ffU45号钢时，刀具的磨损形式以氧化磨损和扩散磨损为主。关键词：Ti(C，N)基金属陶瓷，切削性能，有限元模型，后角，钝圆半径，磨损机理ResearchontheStructureandPropertiesofNanoModifiedTi(C，N)一basedCermetsandTheirCuttingPerformanceABS

4、TRACTAsanew—styletoolmaterialinsteadofcementedcarbide，Ti(C，N)．basedcermetshavebeenwidelyusedincuttermanufactureowingtotheiroutstandingphysical，mechanicalandwear—resistantproperties．ButTi(C，N)-basedcermetsarelessusedinChinaatthepresenttime．Inthethesis．thecuttingperformanceofthese

5、lf-madeTi(C，N)一basedcermetswerestudiedandanalysedbymeansoffiniteelementmethod(FEM)technologyandturningexperiment，whichcanprovidetheoreticalbasisandtechnicalsupportforstudyingthereasonablegeometryofTi(C，N)-basedcermetscutting，andareofgreatsignificancetogeneralizeTi(C。N)-basedcerm

6、etscuttersinChina．First，twokindsofsampleswerepreparedbythemethodoftraditionalpowdermetallurgy．oneisnanoTiNmodifiedTiC·basedcermetscuttersandanotherisultra-fineTi(C，N)-basedcermetscutters．Thenthecomposition．microstructure．propertyrelationshipofthetwokindsofcermetswasdiscussedwith

7、XRDandSEM．ResultsshowthatnanoTiNmodifiedTiC．basedcermetscutterspossessbettermechanicalpropertiesthanultra—fineTi(C，N)-basedcermetscuttersexceptforhardness．Next，2Dand3Dmachiningfiniteelementmodelswerefounded．ThentheturningprocessofTi(C，N)一basedcermetscuttersweresimulatedwithDEFOR

8、MSOflware．Resultsrevealthatthebestclearanceangl