硬質(zhì)合金刀具刀—屑元素?cái)U(kuò)散特性及粘焊形成機(jī)制研究.pdf

1、硬質(zhì)合金刀具在加工高強(qiáng)度鋼過(guò)程中普遍會(huì)出現(xiàn)“粘刀”的現(xiàn)象，針對(duì)這一現(xiàn)象本文以筒節(jié)材料(2.25Cr-1Mo-0.25V)這種特殊的高強(qiáng)度鋼作為被加工材料進(jìn)行研究，本文的研究?jī)?nèi)容依托于國(guó)家自然基金“高效重型切削筒節(jié)材料刀具粘結(jié)破損機(jī)理研究”(課題編號(hào)51075109)展開(kāi)。在切削實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)刀-屑接觸區(qū)力熱環(huán)境、刀-屑粘焊的影響因素、形成條件及過(guò)程進(jìn)行研究分析。并通過(guò)元素?cái)U(kuò)散實(shí)驗(yàn)，計(jì)算得到工件材料中主要元素在硬質(zhì)合金刀具的擴(kuò)散系數(shù)

2、及擴(kuò)散激活能，探討以元素濃度為指標(biāo)的刀-屑粘焊判別方法。為完善刀-屑粘焊理論及刀具粘結(jié)破損機(jī)理，改善刀具抗粘結(jié)破損性能，提高刀具使用壽命提供參考。
　　首先，通過(guò)硬質(zhì)合金刀具切削筒節(jié)(2.25Cr-1Mo-0.25V)實(shí)驗(yàn)中的力熱數(shù)據(jù)及刀具的粘焊微觀形貌分析，得出刀-屑接觸區(qū)的力熱環(huán)境，刀-屑粘焊界面處的連接形式。通過(guò)對(duì)刀具的能譜掃描及涂層刀片與非涂層刀片的形貌對(duì)比分析，得到切削過(guò)程中刀-屑元素?cái)U(kuò)散與刀-屑粘焊的影響關(guān)系。以?shī)W氏體

3、不銹鋼1Cr18Ni9Ti與牌號(hào)為YT15硬質(zhì)合金作為擴(kuò)散偶進(jìn)行元素?cái)U(kuò)散實(shí)驗(yàn)，得到刀工材料間的擴(kuò)散特性及鐵鉻鎳三種元素在YT15刀具中的擴(kuò)散系數(shù)及擴(kuò)散激活能。
　　其次，通過(guò)對(duì)刀具宏觀及微觀的觀察分析，結(jié)合對(duì)刀具表面的能譜掃描，并借助高速攝影這一先進(jìn)手段，對(duì)刀具發(fā)生刀-屑粘焊的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，獲得刀-屑粘焊及粘焊層的形成過(guò)程。對(duì)切削實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，得出刀-屑粘焊的形成條件，分析切削過(guò)程中的斷續(xù)切削、刀具的磨損破損及裂紋對(duì)刀-屑