wc-15%tic-co功能梯度硬质合金刀具的摩擦磨损及切削性能研究

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1、密级：非密硕士学位论文中图分类号：TH113WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金刀具的摩擦磨损及切削性能研究学位类型：学术型学位学科（专业学类）：机械工程作者姓名：肖雄导师姓名及职称刘德顺教授：唐思文讲师学院名称：机电工程学院论文提交日期：2015年5月24日WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金刀具的摩擦磨损及切削性能研究学位类型：学术型学位学科（专业学位类）：机械工程作者姓名：肖雄作者学号：12010301024导师姓名及职称刘德顺教授：唐思文讲师学院名称：机电工程学院论文提交日期：2015年5月24日学位授予单位：湖南科技大学Researchonfri

2、ctionalwearpropertiesandcuttingperformanceoffunctionallygradientWC-15%TiC-CocementedcarbidecuttingtoolTypeofDegreeAcademicDegreeDiscipline(TypeofProfessionalDegree)MechanicalEngineeringCandidateXiongXiaoStudentNumber12010301024SupervisorandProfessionalTitleDeshunLiu,ProfessorSiwenTang

3、,LecturerSchoolCollegeofElectromechanicalEngineeringDateOnMay24,2015UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位

4、论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要为满足现代制造业提出的高效率、高精度、高可靠性的要求，开发高性能硬质合金刀具是现阶段的主要研究方向。本文采用微波氮化烧结制备了WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金，深入分析了该材料的力学性能、摩擦磨损性能及其刀具的切削性能。主要研

5、究内容和结论如下：1)通过排水法、三点弯曲法等分析了WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金的力学性能，采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM/BSE)、观察和分析了相组成和断口形貌特征。与商用YT15相比，WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金显示出更优越的力学性能。2)利用球-盘高速摩擦磨损仪器进行往复滑动摩擦实验，分析了WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金的摩擦磨损性能。与商用YT15相比，WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金的摩擦系数稳定性好，曲线波动小，摩擦系数较低。随着滑动距离和载荷的增加，WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金的磨损率

6、均呈降低趋势，表现出良好的耐磨性。当F=100N，800/minr时，WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金平均摩擦系数0.235，比商用YT15降低了8.5%。3)开展了WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金刀具的切削试验，分析研究了切削速度、进给量与背吃刀量对切削力影响，并探讨了刀具的磨损性能。研究表明：随着切削速度的增加，YT15和WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金刀具的主切削力Fc、径向力Fp和轴向力Ff均减小，随着进给量与背吃刀量的增加，YT15和WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金刀具的主切削力Fc、径向力Fp和轴向力Ff均增大；

7、与商用YT15相比，WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金刀具的主切削力Fc、径向力Fp均低，但轴向力Ff略大。WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金刀具的磨损形式主要有“抛光”磨粒磨损和微崩刃，与商用YT15相比，WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金的耐磨性好，抗粘结性高。关键字：WC-15%TiC-Co；功能梯度；微波氮化；摩擦磨损-i-ABSTRACTTomeettheneedofhighefficiency,highprecision,highreliabilityandthespecialization,developinghigh-perfor

8、mance