CePO_4/Ce-ZrO_2可加工陶瓷性能与断裂机制研究

以Ce ZrO2为基体,通过复合不同加入量的第二相CePO4颗粒,研究了陶瓷材料力学性能的变化,并借助加载能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)对材料弯曲断口及压痕裂纹扩展方式进行分析。当CePO4加入量为25%时,虽然材料力学性能有一定下降,但已经能用WC刀具进行加工。材料的弯曲断口显示,CePO4在两相体系中的断裂呈层片状形式;加入CePO4后,由于两相之间弱结合界面的存在,压痕裂纹扩展形式发生明显变化,由连续扩展机制过渡为不连续扩展。由这两种机制形成的材料断裂过程是阶段性的,在实际中可以用作材料最终破坏前的预报。     

Mg-PSZ陶瓷在不同环境温度下的摩擦磨损行为与机制研究

研究了氧化镁部分稳定氧化锆陶瓷（Ｍｇ－ＰＳＺ）在不同环境温度下的摩擦磨损行为与机制．结果表明：室温时,Ｍｇ－ＰＳＺ陶瓷的磨损机制主要是微观犁削和微观断裂;温度为２００ ℃时,陶瓷磨损表面形成的针（轴）状磨屑呈现“滚动轴承”效应,表现出最低的摩擦系数和磨损率;随着温度的进一步升高磨损率增大;４００ ℃以上时可使偶件的磨损率急剧上升,其磨损机制则转变为脆性断裂和晶粒剥落．     

氟金云母玻璃陶瓷钻削过程中的刀具磨损特性研究

分别用硬质合金刀具和高速钢刀具钻削氟金云母可加工玻璃陶瓷材料,通过对刀具磨损表面形貌的观察和刀具主后刀面磨损带宽度的测试,分析了氟金云母玻璃陶瓷钻削加工中的刀具磨损过程、磨损形式及其机制.结果表明:与低碳钢相比,玻璃陶瓷材料钻削时刀具磨损较大,采用高速钢刀具时磨损比较剧烈,不适合氟金云母玻璃陶瓷材料的钻削加工;硬质合金刀具的磨损形态包括主后刀面磨损、副后刀面磨损以及横刃磨损,硬质合金钻头副后刀面的磨损为氟金云母玻璃陶瓷材料钻削加工的显著特征,磨料磨损和粘着磨损为硬质合金刀具的主要磨损形式;崩刃为硬质合金刀具非正常磨损的主要形式.     

热震法分离电镀金刚石工具磨料层与基体的研究

提出一种电镀金刚石工具磨料层与基体的绿色分离方法,可以实现工具的有效回收和再利用．采用有限元分析软件ANSYS模拟了电镀金刚石磨头的热震过程,分析了工具基体与镍镀层之间的热应力及其分布．计算结果表明：在冷热载荷作用下,镀层与基体之间发生热膨胀失配,导致界面附近易出现疲劳破坏,产生裂纹,且裂纹首先产生于界面形状突变区域．通过电镀金刚石钻头的热震实验观察到磨料层的脱落现象,验证了有限元分析结果,同时也证明了热震法分离电镀金刚石工具磨料层与基体的可行性．     

氧化物与稀土磷酸盐复合陶瓷的切削加工性评价

应用模糊综合评判原理, 评价可加工陶瓷材料的切削加工性, 判断材料的切削加工性等级.通过Ce-ZrO2/CePO4复合陶瓷的材料制备、性能测试、模糊综合评判和加工实验, 研究了氧化物与稀土磷酸盐复合陶瓷的材料切削加工性.根据模糊数学提出一种可加工陶瓷材料切削加工性的综合评判方法.以陶瓷材料的力学性能参数为因素集, 选择5种切削加工性等级, 根据隶属函数计算模糊矩阵, 通过模糊变换确定出氧化物与稀土磷酸盐复合陶瓷的切削加工性.综合评判结果将所制备的几种Ce-ZrO2/CePO4复合陶瓷材料分为3个切削加工性等级, 材料的切削加工性等级随CePO4含量的增加而提高, 评判结果与钻削实验的材料去除率结果相符.Ce-ZrO2/CePO4复合陶瓷材料的钻削加工表面具有明显的塑性变形加工痕迹.还分析了含LaPO4的其它氧化物复合陶瓷材料的切削加工性等级.材料切削加工性的评价方法建立了材料性能与加工技术之间的关系, 可提供一种新的材料设计方法.     

氟金云母玻璃陶瓷切削加工中刀具角度对刀具磨损的影响

氟金云母玻璃陶瓷材料在切削过程中存在严重的磨损现象.对氟金云母玻璃陶瓷进行了车削加工实验,应用分式析因实验设计研究刀具角度参数对高速钢刀具磨损的影响.通过方差分析,获得刀具角度对刀具磨损的影响显著性及其排序,通过回归分析,建立了刀具磨损量与刀具角度之间的回归方程.研究表明,刀具角度参数对刀具磨损量的影响程度依次为刃倾角,后角,前角,主偏角和副偏角.刀具磨损受到刀具角度间交互作用的影响,其中前角与主偏角、后角和主偏角的交互作用极显著.所建立的回归方程能够较好地描述高速钢刀具磨损量与高速钢刀具角度之间的关系.