陶瓷刀具的发展与使用

陶瓷刀具有以下性能特点 :(1 )有很高的硬度和耐磨性 ;(2 )有很高的高温性能 ;(3 )有良好的抗粘结性能 ;(4 )化学稳定性好 ;(5 )磨擦系数较低 ;(6)脆性大 ,强度低 ;(7)导热性能差 ;陶瓷刀具的使用应注意以下问题 :(1 )不同材基的陶瓷刀具适用不同被加工材料 ;(2 )掌握陶瓷刀具适用的加工工艺 ;(3 )掌握使用陶瓷刀具对机床设备的要求。     

陶瓷刀具材料的应用及发展

本文阐述了陶瓷刀具材料的分类、性能特点及其应用,对陶瓷刀具材料的发展过程和在国内外机械工业的使用概况进行了综述,指出金属陶瓷、涂层刀具、超微粉刀具等是陶瓷刀具材料的发展趋势。并对两种新型陶瓷刀具材料一梯度功能陶瓷刀具材料、FeAl金属间化合物／Al2O3陶瓷复合材料的制备、性能和发展前景进行了介绍。     

SiC/Ti(C,N)/Al2O3陶瓷复合材料的抗热震性能设计及其切削应用

抗热震性能是结构陶瓷材料的重要性能之一．以抗热震断裂参数表征材料的抗热震性能，采用理论与实验相结合的方法，建立了基于抗热震性能的陶瓷复合材料的组分设计模型，并采用计算机辅助优化设计技术求得材料的最优组分．结果表明：当Ti（C，N）和SiC的体积含量分别为10．4％和27．1％时，该材料具有最高的抗热震性能，比纯氧化铝陶瓷提高约55％．在此基础上，利用热压技术制得一种SiC／Ti（C，N）／Al2O3复合陶瓷材料．将该材料制成切削刀具，并在切削实验中通过设计切削条件使得刀具主要承受热载荷和热应力的作用，从而发生热）中击破损．实验发现，SiC／Ti（C，N）／Al2O3复合陶瓷刀具切削淬火钢时的抗热）中击破损性能较纯Al2O3陶瓷提高约62-68％，与抗热震性能设计的理论预测基本吻合．这表明，该设计方法是可行的．     

陶瓷刀具及其应用技术

陶瓷刀具是具有优良切削性能的新型刀具,近些年得到迅速发展并且有广阔应用前景。主要有氧化铝（Ａｌ２Ｏ３）基、氮化硅（Ｓｉ３Ｎ４）基、碳化钛（ＴｉＣ）基陶瓷、复合陶瓷以及碳化硅晶须增韧陶瓷。本文对陶瓷刀具的种类、性能及具体使用条件进行了全面综述。     

高强韧性复合陶瓷刀具材料的研究

研究采用特殊活化金属添加剂的方法,改善了金属和各种陶瓷相的润湿性能,并结合成分设计、显微结构设计及相分布设计,研制出Al_2O_3-(TiW)C,Al_2O_3-TiC-金属,Al_2O_3-Ti(CN)-金属三种体系、四种牌号的高强度和高韧性的陶瓷刀具材料。这四种牌号的陶瓷刀具可满足不同加工对象的要求,在各自的加工范围内均能发挥出十分优异的切削性能。     

Zr含量对大功率0.125PMN 0.875PZT陶瓷压电性能的影响

采用二次合成法制备不同zr含量（x=0.46～0.52）的0.125 Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-0.875PbZr_xTi_1-xO₃（0.125PMN-0.875PZT）三元压电陶瓷。采用x线衍射仪（XRD）、阻抗分析仪等对陶瓷进行表征和性能测试,考察了Zr含量变化对陶瓷烧结相结构、体积密度、介电和压电性能的影响。结果表明:采用二次合成法,制备了纯钙钛矿相结构的陶瓷;当x=0.48～0.50时,0.125PMN-0.875PZT陶瓷处于四方一三方准同型相界（MPB）.在x=0.49时制备的0.125PMN-0.875PZT陶瓷性能最佳,体积密度为7.84 g/cm³,介电损耗低至0.76%,相对介电常数为2 130,压电常数为:320 pC/N,机电耦合系数达0.61,机械品质因数为76。     

A12O3／TiCN陶瓷刀具材料的抗热震性能及断裂机理研究

用传统的淬火法对A12O3／TiCN陶瓷刀具材料的抗热震性能进行了详细的研究，发现该种陶瓷刀具材料的临界热震温差为320℃；当温差超过320℃时，强度有明显的下降。通过对热震后试样表面的显微观察发现，试样表面出现横向裂纹。理论分析表明第一类和第二类热应力的共同作用是材料热震开裂的原因。     

发泡陶瓷外墙板抗风性能试验研究

为了研究外墙板不同厚度和拼接方式对其极限抗风承载能力和结构刚度的影响，将10块发泡陶瓷板材按不同工艺拼接成的3张足尺外墙板构件，进行模拟风荷载极限性能试验，得到其破坏前受力和变形情况，并总结其在实际使用过程中的工作性能，分析发泡陶瓷外墙板不同厚度和拼接方式对承载力和结构刚度的影响。试验结果表明，发泡陶瓷板的破坏形态属于典型的脆性破坏，拼接叠合板材之间协同工作效果良好；该外墙板可满足等效基本风压最高为0.83 k N/m2，最大挠度和极限承载力均符合相关规范要求，该成果有利于掌握发泡陶瓷外墙板承受风荷载时的抗弯性能。     

TiB_2弥散强化Al_2O_3陶瓷刀具的切削性能

研究了Al2O3－TiB2复合陶瓷的力学性能．结果表明，当TiB2含量为20wt％时，能获得较高的综合性能．用此配方制成的陶瓷刀具具有较高的耐磨性能．后刀面磨损量VBmax比YW1低1倍左右．陶瓷刀具的磨损以微区剥离为主要机制．此外，还对比了陶瓷刀具和硬质合金刀具的切削力变化情况．     

陶瓷刀具高速车削GH4169高温合金切屑实验

针对陶瓷刀具WG300车削高温合金GH4169,设计了车削加工实验,利用扫描电镜（SEM）图和能谱分析（EDS）图对产生的切屑的形态和元素进行研究,得到了切削速度对切屑的影响规律,观察到刀具和工件在切削过程中发生元素的扩散现象.随着切削速度的增加,切屑出现显著的锯齿状,其成分中C的质量分数增多,Al和O元素没有显著变化,表明刀具中的Al2O3较为稳定.该研究对陶瓷刀具加工过程中的切削速度的选择具有指导和参考意义.     

应用新型复合陶瓷刀具改革传统机械加工工艺

应用Al2 O3基和TiC基陶瓷刀具 ,解决了一系列难加工材料的加工问题。通过陶瓷刀具在 2 5MN镦粗压机和 315 0KN拉伸压机的柱塞、柱塞缸的精加工中以车代磨的试验研究 ,证明利用陶瓷刀具切削能延长刀具使用寿命 ,提高零件已加工表面质量、提高生产效率 ,降低了加工成本 ,促进了机械加工工艺的改革并带来很大的社会经济效益     

可加工陶瓷材料ZrO2/CePO4钻削刀具的磨损

通过ZrO2/CePO4陶瓷的钻削实验,研究刀具磨损特性,分析各因素对刀具磨损的影响.分别应用硬质合金和高速钢钻头对制备的可加工陶瓷ZrO2/CePO4进行钻削加工.通过主后刀面的磨损测试和电镜观察,考察ZrO2/CePO4钻削中的刀具磨损形态、过程以及刀具材料、刀具角度、冷却条件对刀具磨损的影响.结果表明,高速钢刀具因磨损严重,不适于ZrO2/CePO4陶瓷的钻削.可加工陶瓷ZrO2/CePO4钻削过程中,硬质合金钻头的磨损主要包括3种形态:主后刀面磨损、第一副后刀面磨损和横刃磨损.与低碳钢比较,钻削ZrO2/CePO4陶瓷时硬质合金刀具的磨损速度增长较快,冷却条件对刀具磨损的影响显著.刀具材料和冷却条件是影响ZrO2/CePO4陶瓷钻削刀具磨损的主要因素.     

PCD与PCBN刀具在精密与超精密加工中的应用

机械加工正朝着高速化、复合化、智能化及环保型方向发展,随着现代集成制造系统的问世以及切削速度不断提高,对刀具性能提出更高的要求,开发各种耐磨性优良能长时间进行稳定加工的超硬切削刀具是必然趋势,切削刀具逐步向高效加工、硬加工、干式加工、超精密加工和新型难加工材料加工的方向发展,PCD（Polycrystalline Diamond）刀具与PCBN（Polycrystalline Cubic Boron Nitride）刀具是实现精密和超精密加工的必备加工刀具,在生产实际中能加工出常规切削加工达不到的尺寸精度和表面粗糙度,研究PCD与PCBN刀具的使用符合客观生产实际的迫切需要,文中介绍了其切削规律和使用范围。     

二氧化锆陶瓷插芯内孔研磨实验研究

陶瓷插芯是光纤连接器的关键部件，其市场需求正随着波分复用技术（WDM）的广泛应用而不断扩大，为了获得高质量的陶瓷烧结体，采用部分稳定氧化锆（PSZ）（Partially Stabilked Zirconia）作为插针材料。为了保证插芯对准时的可靠性以及获得低的插入损耗，对插针的精度和稳定性有很高的要求。主要介绍了一种对插针的坯体进行加工的加工方法（研磨抛光），研究不同的工艺参数对内孔加工质量（主要是粗糙度）的影响。     

Al2O3/TiCN陶瓷刀具材料的抗热震性能及断裂机理研究

用传统的淬火法对Al2 O3 TiCN陶瓷刀具材料的抗热震性能进行了详细的研究 ,发现该种陶瓷刀具材料的临界热震温差为 32 0℃ ;当温差超过 32 0℃时 ,强度有明显的下降。通过对热震后试样表面的显微观察发现 ,试样表面出现横向裂纹。理论分析表明第一类和第二类热应力的共同作用是材料热震开裂的原因     

高强度合金硼铸铁组织成分与切削性能研究

摘要：
合金硼铸铁具有高硬度、高强度以及良好的耐磨性和耐热性,是高速机车柴油机气缸套的主流材料.文中对气缸套合金硼铸铁的显微组织结构、化学成分和车削加工性能进行了分析评估.结果表明：合金硼铸铁的石墨形态以高强度A型石墨为主;与非涂层和氮铝钛涂层硬质合金刀具相比,赛隆（Sialon）陶瓷刀具具有更优良的性能,可以实现合金硼铸铁气缸套的高效加工. 关键词：
合金硼铸铁; 车削; 刀具磨损; 氮铝钛涂层; 赛隆陶瓷 中图分类号： TG 113
文献标志码： A     

如何培养学生科学探究能力

科学探究是学习科学的一种重要方式。探究能力的培养主要有以下几条途径：（1）创设情景，激发学生探究的欲望；（2）开放课堂空间，使学生掌握科学探究的方法；（3）精心设计实验、培养学生的创造能力；（4）积极评价形成良好的探完习惯。     

钛合金的铣削加工

钛合金分为α合金、（α＋β）合金和β合金。钛合金具有强度高、热强度高、抗蚀性好、低温性能好、化学活性大、导热系数小、弹性模量小等特点,机械加工性能差,切削时刀具易磨损,不易断屑。适合用YG类硬质合金刀具切削,切削时注意选用合适的加工方式和选用合理的加工参数,以防止变形等问题出现。     

纳米级TiO2添加剂对Al2O3陶瓷微观结构与烧结性能的影响

用微米级和纳米级两种不同的TiO2作为烧结助剂加入Al2O3陶瓷中,研究其对Al2O3陶瓷微观结构和烧结性能的影响.结果表明,纳米TiO2能更好的提高Al2O3陶瓷的烧结活性,降低烧结温度,Al2O3陶瓷在1 600 ℃以下就可致密烧结.另外,纳米TiO2的加入,对Al2O3陶瓷的微观结构也产生影响,加入纳米TiO2的试样其晶粒尺寸比加入微米TiO2的大,TiO2与Al2O3形成固溶体.     

纳米级TiO2添加剂对Al2O3陶瓷微观结构与烧结性能的影响

用微米级和纳米级两种不同的TiO2作为烧结助剂加入Al2O3陶瓷中，研究其对Al2O3陶瓷微观结构和烧结性能的影响。结果表明，纳米TiO2能更好的提高Al2O3陶瓷的烧结活性，降低烧结温度，Al2O3陶瓷在1600℃以下就可致密烧结。另外，纳米TiO2的加入，对Al2O3陶瓷的微观结构也产生影响，加入纳米TiO2的试样其晶粒尺寸比加入微米TiO2的大，TiO2与A12O3形成固溶体。