高性能al,2o,3系陶瓷刀具材料的研制及其性能研究

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1、山东大学博士学位论文：高性能A1203系陶瓷刀具材料的研制及其性能研究刀具材料的方向之一。■对A1203／TiC纳米和A1203／Ti(Co3No7)复合陶瓷刀具材料的高温氧化性能进行了研笋bi研究发现两种材料的氧化行为符合抛物线规律，并对其氧化机理进行了分析。对氧化后材料强度的测量表明，在800"C温．度下氧化50h，两种材料的强度有不同程度的下降，但尚可满足切削刀具对强度的要求。若氧化温度达到1000"C，经过50h的氧化后，两种材料的强度均有明显下降。心对越203门nC纳米和A1203／Ti(Co3No7)两种复合陶瓷刀具的切削性能进行了试验，并与已商业化的LT

2、55和sG一4进行对比。(结果表明，这两种陶瓷刀具适于连续与断续切削淬火钢和连续切削铸铁，并且A1203：tic纳米复合刀具比同组分的微米级刀具(LT55)连续切削和断续切削淬火钢的能力提高了1～2倍，性能价格比远高于LT55，可以作为LT55的换代刀具。^关键词：纳米复合陶瓷刀具材料?微观结构，、抗热震性能；抗氧化性能；切削性能本课题得到了国家自然科学基金资助(项目号：50105011)V山东大学博士学位论文：商性能A1203系陶瓷刀具材料的研制及其性能研究DevelopmentofHigh-PerformanceA1203一BasedTbolMaterialsan

3、dInvestigationonTheirPropertiesAbstractTwokindsofceramictoolmaterialsandtheirproperties(includingmechanicalproperties，thermalshockresistance，resistancetooxidationandcuttingperformance，especiallythermalshockresistanceandcuttingperformance)havebeeninvestigatedindetail．Thethermalshockresis

4、tanceofceramictoolmaterialsisoneofimportantfactorstoevaluatecuttingreliability．Theanalysesoncurrentevaluationtheoriesofthermalshockresistanceofceramicsshowsthatthecriticalstressfracturetheoryissuitableforevaluatingthethermalshockresistanceofceramictoolmaterials，andthatstrengtheningbynan

5、o—sizedparticlescanimprovethethermalshockfractureofceramictoolmaterials．Theinfluencesofthefirstthermalstresses,nano．sc柚edparticles，R-curvebehaviorandmachiningsurfaceroughnessonthermalshockresistancearetheoreticallyanalyzed．andanewdesignideaforceramictoolmaterials、ⅣitllKghthermalshockres

6、istanceisproposed．Usingrepetitious-hot-pressingtechniquewhichisproposedinthispaper,A1203／TiCnanocompositetoolmaterialwithhi曲mechanicalproperties(Strength1050Mpa,FractureToughness8．9MPa·m抛，Hardness21．1GPa)andA120dri(co．灿．7)toolmaterialswithgoodmechanicalproperties(Strength820Mpa,Fracture

7、toughness7．4MPa·m№．Hardness21GPa)havebeensuccessfullydeveloped．Anewmethodfortheuniformationofmixedceramicpowderisfirstlyproposed，i．e．，themethodofcombinationofultrasonicdispersionwitllmechanicalagitation．Thismethodcansolvetheproblemofuniformityofmixedpowder,whichiscausedduetodif