检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：丁守智西南交通大学

学位级别：硕士

高比重钨合金是由钨颗粒和金属粘结相组成的两相材料,由于其良好的理化性能,如高熔点、高强度、射线吸收能力、耐腐蚀性,导电性和导热性良好等,在航空航天、军事国防、电子工业、化工医疗等诸多领域得到广泛的应用。但钨合金的可加工性... 详细信息

高比重钨合金是由钨颗粒和金属粘结相组成的两相材料,由于其良好的理化性能,如高熔点、高强度、射线吸收能力、耐腐蚀性,导电性和导热性良好等,在航空航天、军事国防、电子工业、化工医疗等诸多领域得到广泛的应用。但钨合金的可加工性能差,是一种典型的难加工硬脆材料,存在加工质量难以达标、加工效率过低的问题,并且刀具磨损严重,制约了钨合金的广泛应用。大量研究表明,旋转超声切削技术的高频、间歇式、变切削层厚度、变应变率等加工特点,有利于提高单位时间和单位空间内的能量密度,且有利于切削润滑液的注入和散热效果,近年来成为难加工硬脆材料经济有效的一种热点加工方法。但是目前在旋转超声切削过程中,作为能够直接影响工件质量和加工成本的刀具,其磨损机理尚不明确,尤其是在精密和超精密加工中金刚石刀具在超声加工中是否存在石墨化及其扩散磨损的微观机理研究还亟待探明。其磨损机理的揭示,不仅可以为抑制刀具磨损提供理论基础,解决钨合金加工质量差、效率低的问题,而且为金刚石刀具的改进方向提供理论指导。针对金刚石刀具在切削93W-Ni-Fe合金时金刚石有无石墨化现象及其扩散磨损的微观机理,首先进行了基于密度泛函理论的第一性原理研究,分别从金刚石碳环相间原子间距和界面对准程度、体系能量变化和界面粘附功分析了金刚石与钨、镍、铁元素体系的界面性质。计算结果表明,铁、镍元素对金刚石向石墨结构转变具有明显催化作用,且铁元素的催化作用明显强于镍元素,而钨与金刚石结构的界面模型不符合对准原则,对金刚石的石墨化转变无明显催化作用。其次对碳原子在钨合金表面吸附特性和扩散行为进行研究,发现碳原子在钨合金表面hcp位点的吸附能最低,是碳原子最易吸附且吸附最稳定的位点;碳原子在钨合金表面存在从top位点扩散至第二层hcp位点的扩散路径,扩散势垒为0.71 kcal/mol,说明在切削钨合金时金刚石刀具的扩散磨损是由于碳原子极易吸附在钨合金表面,并通过在钨合金表面扩散引起。旋转超声振动车削是一个高频振动、间歇式、高应力环境下的多因素切削过程,这一切削过程可凝练为热力耦合作用下对金刚石/钨合金界面状态的研究。为解耦旋转超声切削中刀尖与工件接触时瞬时应力和温度状态,设计并实现了高应力状态下结合温度因素的单颗金刚石摩擦磨损试验。在摩擦磨损试验中未发现金刚石石墨化的现象,这是由于在本试验中最高平均温度仅为120℃,说明在对钨合金切削时,虽然粘结相的铁、镍元素对金刚石具有催化作用,但因粘结相含量不高,其影响并不显著。另一方面,金刚石发生破碎后,其表面形成不规则的凸起和凹坑,钨合金将极易粘附在金刚石表面,在粘附物元素成分中发现大量从金刚石颗粒中扩散产生的C元素,并与钨合金中的W元素生成WC的硬质颗粒,碳元素的扩散会使金刚石本身的耐磨性能降低,WC硬质颗粒在耐磨性能降低后的金刚石表面划擦易产生沟槽磨损。旋转超声加工中的金刚石/钨合金界面状态会受到众多加工因素影响,需要进一步通过实际车削试验验证金刚石刀具的磨损机理。旋转超声试验分别在不同切削速度和背吃刀量参数下对金刚石刀具磨损进行了研究。试验发现随背吃刀量的增加,切削力和切削温度有显著增大,由于超声固有的断续式接触,车削试验中最高平均温度仅为50℃。金刚石刀具未发现石墨化现象,与单颗金刚石摩擦磨损试验获得的试验结论一致。化学磨损主要是是金刚石刀具碳元素的扩散磨损,并在切削刃附近出现少量氧化磨损。碳元素会与钨合金中钨元素相互扩散,金刚石刀具碳元素的扩散一方面降低了刀具的耐磨性能,另一方面相互扩散的元素在刀具和工件界面生成WC的硬质颗粒,并在切削持续过程中划伤金刚石刀具的后刀面和钨合金已加工表面,使刀具产生严重的沟槽磨损,工件表面出现划痕,降低工件表面质量,同时伴有切削刃的微崩刃和前刀面的月牙洼磨损等机械磨损。

关键词：钨合金旋转超声车削金刚石刀具密度泛函理论石墨化扩散磨损

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

热锻模高温摩擦磨损探讨及对策

引用

模具工业 2021年第5期47卷 1-5页

作者：赵中里薛勇杰吴大鸣冯雅辉黄昌文宋加兵王涛汪杰朱皓哲北京化工大学机电工程学院北京100029 安徽智模新材料科技有限公司安徽安庆246003 安徽安簧机械股份有限公司安徽安庆246000 安庆北化大科技园有限公司安徽安庆246000

基于热锻模失效总体研究现状,结合热锻模工作过程中的实际磨损情况,分析了多因素作用下热锻模的摩擦磨损机理,将扩散磨损理论应用在热锻模中,针对性地提出改善锻模磨损的有效措施,讨论了热锻模PVD涂层将是延缓锻模磨损的有效方法,并基... 详细信息

基于热锻模失效总体研究现状,结合热锻模工作过程中的实际磨损情况,分析了多因素作用下热锻模的摩擦磨损机理,将扩散磨损理论应用在热锻模中,针对性地提出改善锻模磨损的有效措施,讨论了热锻模PVD涂层将是延缓锻模磨损的有效方法,并基于扩散磨损理论开发的扩散阻挡涂层延长了活塞头锻模的使用寿命。

关键词：热锻模扩散磨损磨料磨损离子渗氮机械载荷

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于热力学的聚晶立方氮化硼刀具切削镍基合金的磨损机理

引用

组合机床与自动化加工技术 2020年第3期 123-126页

作者：胡小龙邵芳王仁伟贵州大学机械工程学院贵阳550025 贵州理工学院机械工程学院贵阳550003 山东大学机械工程学院济南250100

文章通过切削实验研究了聚晶立方氮化硼刀具切削镍基合金的磨损机理。运用热力学基本理论推导了物质吉布斯自由能函数法,并应用到刀具前刀面氧化磨损的分析中。计算了刀具表面极易发生的化学反应的吉布斯自由能,并分析得出了发生氧化磨... 详细信息

文章通过切削实验研究了聚晶立方氮化硼刀具切削镍基合金的磨损机理。运用热力学基本理论推导了物质吉布斯自由能函数法,并应用到刀具前刀面氧化磨损的分析中。计算了刀具表面极易发生的化学反应的吉布斯自由能,并分析得出了发生氧化磨损的主要氧化反应方程式。运用扩散第一定律分析了刀具发生扩散磨损的机理,得出了刀具前、后刀面扩散磨损过程发生机理的差异性。运用SEM扫描电镜对刀具表面进行了化学磨损分析。结果表明,刀具前、后刀面都发生了严重的氧化、扩散以及化学磨损,刀具表面发生了严重的放氮反应。研究内容可为加工镍基合金提高刀具寿命提供参考。

关键词：聚晶立方氮化硼镍基合金氧化磨损扩散磨损化学磨损

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

置氢钛合金车削时刀具扩散磨损研究

引用

制造业自动化 2014年第24期36卷 50-52,56页

作者：危卫华徐九华傅玉灿南京林业大学机电学院南京210037 南京航空航天大学机电学院南京210016

采用热氢处理技术在800℃下,对Ti-6Al-4V合金进行了置氢处理。通过车削试验,比较了切削置氢钛合金时硬质合金刀具的耐用度,采用SEM及EDS等分析仪器对刀具的扩散磨损机理进行了深入探讨。研究表明:90m/min的切削速度下,切削置氢量为0.3%... 详细信息

采用热氢处理技术在800℃下,对Ti-6Al-4V合金进行了置氢处理。通过车削试验,比较了切削置氢钛合金时硬质合金刀具的耐用度,采用SEM及EDS等分析仪器对刀具的扩散磨损机理进行了深入探讨。研究表明:90m/min的切削速度下,切削置氢量为0.3%试件对应刀具耐用度相对于切削未置氢试件时提高了2.2倍。切削未置氢和置氢量为0.3%的钛合金TC4时,刀具均有扩散磨损发生,并且切削未置氢钛合金时对应刀具前刀面的扩散层深度相对较深。磨损区切削温度的差异,以及钛合金TC4适量置氢后,其组织、力学性能、物理性能变化而引起的钛合金与刀具材料之间化学亲和力的改变是刀具耐用度和扩散磨损程度存在差异的主要原因。

关键词：钛合金TC4 置氢硬质合金刀具刀具耐用度扩散磨损

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

陶瓷刀具切削镍基合金刀具磨损及界面行为研究

陶瓷刀具切削镍基合金刀具磨损及界面行为研究

引用

作者：韩雪长春工业大学

学位级别：硕士

镍基高温合金GH4169在650℃-1000℃的高温下仍能保持良好的物理力学性能,因此被广泛的应用在航空发动机的涡轮盘和叶片的制造中。但镍基高温合金在加工过程中存在塑性变形大、导热率低等特点,使切削时易出现切削区域温度高,切削力波动... 详细信息

镍基高温合金GH4169在650℃-1000℃的高温下仍能保持良好的物理力学性能,因此被广泛的应用在航空发动机的涡轮盘和叶片的制造中。但镍基高温合金在加工过程中存在塑性变形大、导热率低等特点,使切削时易出现切削区域温度高,切削力波动大的情况,导致刀具在切削过程中极易发生磨损,影响加工质量。因此,研究镍基合金切削过程中的刀具磨损机制对提高加工质量具有重要意义。镍基高温合金的加工过程通常采用精密或超精密切削来完成,普遍使用的宏观研究方法不足以深入全面的揭示其切削过程的刀具磨损机制。为此,本文采用分子动力学模拟的方法,从原子尺度对镍基高温合金切削过程的刀具粘结、扩散磨损以及刀具的界面行为进行了研究。根据刀、工材料的宏观特性和微观晶体学结构,建立了碳化硅增韧氧化铝陶瓷刀具切削镍基合金的多晶切削模型,并对所建立的模型进行材料属性的验证。计算了刀具与工件原子间、刀具内部基体与增韧间的势函数,对仿真结果进行可视化分析,发现粘结磨损过程分为接触、粘着、脱落三个阶段。从应力、径向分布函数、形成能三个方面对切削过程中的粘结现象以及粘结物进行分析,发现粘结发生在刀-工挤压作用较强的时刻,同时刀具表面粘结的工件原子与刀具中的原子结合形成了镍硅化合物,新生成的镍硅化合物降低了刀具的性能。对镍基合金切削过程中的原子位移、刀具原子配位数变化以及原子的有序性分析,发现切削过程中存在工件原子向刀具移动并进入刀具内部的原子扩散现象。原子的扩散过程始于原子动能的增加,在工件和刀具中引入空位,并计算原子的空位形成能和空位迁移能,当原子的动能达到足够克服其与某一空位之间的能量势垒即原子动能达到扩散激活能时发生扩散,通过计算分析得出扩散的顺序为:Cu>Co>Cr>Fe>Ni。通过宏观切削实验得到SEM下的刀具表面形貌,发现在切削过程中刀具的Al2O3/SiC界面发生了断裂,而材料的宏观力学性能取决于其微观组织,因此,建立了Al2O3/SiC三维界面模型,并分别计算了单相Al2O3、单相SiC、复相Al2O3/SiC单一界面的界面结合能。结果表明:与单相界面相比,复相Al2O3/SiC界面结合强度较高,SiC增韧能够增强刀具的韧性和强度,并对扩散后刀具基体和增韧间形成界面的界面结合能进行计算,发现扩散降低了刀具的界面结合强度,使刀具在Al2O3/SiC界面处发生断裂。

关键词：镍基合金分子动力学粘结磨损扩散磨损界面行为

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

精密镗削GH536刀具磨损试验研究

引用

金属加工（冷加工） 2018年第2期 65-67页

作者：宋万万刘标潘新沈阳飞机工业(集团)有限公司辽宁110850

GH536合金凭借其优异的性能而广泛应用于航空发动机燃烧室中。本文以刀具磨损为研究对象,通过相关的试验,建立了刀具磨损数学模型。通过对加工过程中刀具的磨损过程和状态研究和分析,得到了刀具的磨损形式主要有:粘结磨损、扩散磨损、... 详细信息

GH536合金凭借其优异的性能而广泛应用于航空发动机燃烧室中。本文以刀具磨损为研究对象,通过相关的试验,建立了刀具磨损数学模型。通过对加工过程中刀具的磨损过程和状态研究和分析,得到了刀具的磨损形式主要有:粘结磨损、扩散磨损、沟槽磨损、氧化磨损、机械磨损等。

关键词：刀具磨损 GH536 精密镗削镗削加工镍基高温合金沟槽磨损扩散磨损

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

用于难加工材料高效切削异面涂层刀具的研制

引用

工具技术 2016年第3期50卷 45-47页

作者：余凌国蒲春雷吴胜斌刘浏李孝成熊刘华王洋杨树宝朱国辉安徽工业大学北京科技大学

针对切削难加工材料时刀具前后刀面磨损机理不同、刀具寿命较短的问题,提出了在刀具前后刀面分别制备不同性能涂层的新方法,并对制备的异面涂层刀具进行了切削性能试验。首先对切削难加工材料时刀具磨损机理进行了研究,结果表明,刀具前... 详细信息

针对切削难加工材料时刀具前后刀面磨损机理不同、刀具寿命较短的问题,提出了在刀具前后刀面分别制备不同性能涂层的新方法,并对制备的异面涂层刀具进行了切削性能试验。首先对切削难加工材料时刀具磨损机理进行了研究,结果表明,刀具前刀面易于发生粘结磨损,后刀面易于发生磨粒磨损;然后,通过多弧离子镀方法,在前刀面制备了抗粘结能力强的Al Cr N多元涂层,在后刀面上制备了抗磨粒磨损能力强的Ti CN涂层。最后,对制备好的刀具进行了切削性能测试,结果表明,异面涂层能显著提高刀具的综合力学性能。

关键词：异面涂层刀具难加工材料高效切削粘结磨损扩散磨损

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

浅谈刀具磨损以及预防措施

引用

内江科技 2016年第10期37卷 56-56,98页

作者：何营全贺秋冬湖北工程学院机械工程学院

刀具磨损主要形式为机械磨损,热磨损和化学磨损,本文主要对刀具磨损进行简要分析,根据分析结果提出了相应的预防措施,以提升刀具的使用寿命。

关键词：刀具材料预防措施化学磨损热磨损机械磨损硬质合金刀具切削速度刀具涂层扩散磨损切削刃

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

线切割工作液对硬质合金扩散磨损的影响研究

引用

硬质合金 2011年第2期28卷 111-115页

作者：于霞张好强李书平林家祥韦丹柯广西工学院机械工程系广西柳州545006 北京理工大学机械与车辆学院北京100081 河北联合大学机械工程学院河北唐山063009

硬质合金作为制作模具的常用材料,经常需要对其进行线切割加工。在加工时循环使用的电火花线切割工作液会使硬质合金表层的组织成分发生变化,以至影响硬质合金模具的使用寿命。本文借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDX)等设备,研... 详细信息

硬质合金作为制作模具的常用材料,经常需要对其进行线切割加工。在加工时循环使用的电火花线切割工作液会使硬质合金表层的组织成分发生变化,以至影响硬质合金模具的使用寿命。本文借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDX)等设备,研究了线切割工作液添加剂对硬质合金的影响。研究结果表明:在线切割加工过程中,硬质合金与使用的工作液会发生相互扩散作用,工作液中的元素会渗入硬质合金的表面,使硬质合金发生扩散磨损,尤其是铁元素的扩散导致硬质合金的硬度、耐磨性明显降低,从而导致工作寿命降低。

关键词：线切割硬质合金工作液扩散磨损

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于热力学的PCD刀具加工ZL109铝合金的扩散磨损

引用

天津大学学报 2010年第4期43卷 315-321页

作者：邵芳刘战强万熠张宝国山东大学机械工程学院济南250061 滨州职业学院滨州256600 山东滨州渤海活塞股份有限公司滨州256602

PCD刀具高速切削时温度有时高达800～1 000℃,刀具材料元素的扩散有可能对PCD刀具的磨损产生重要影响.为此,从热力学角度研究了PCD刀具的扩散磨损规律,利用热力学理论求出了碳元素在铝中的活度,推导出了金刚石刀具中碳元素在工件材料铝... 详细信息

PCD刀具高速切削时温度有时高达800～1 000℃,刀具材料元素的扩散有可能对PCD刀具的磨损产生重要影响.为此,从热力学角度研究了PCD刀具的扩散磨损规律,利用热力学理论求出了碳元素在铝中的活度,推导出了金刚石刀具中碳元素在工件材料铝中的溶解度模型,在该热力学模型基础上用Matlab计算出不同温度下PCD刀具加工铝合金时刀具材料元素扩散溶入工件材料中的浓度值.结果表明,刀具材料元素在工件材料中的扩散以指数函数的形式发生,随着切削温度的升高略有降低,变化平稳.XPS测试还表明,金刚石刀具中的碳元素与工件材料中的硅元素发生化学反应生成了硬度很高的碳化硅,对刀具的磨损产生影响.研究结果可对刀具材料的研究和设计提供参考,并可实现对刀具磨损状态的预报.

关键词：热力学 PCD刀具铝合金扩散磨损

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：