Sialon-Si_3N_4系梯度納米復(fù)合陶瓷刀具材料的設(shè)計(jì)及制備

編號(hào)：NMJS02253

篇名：Sialon-Si_3N_4系梯度納米復(fù)合陶瓷刀具材料的設(shè)計(jì)及制備

作者：鄭光明； 趙軍； 周詠輝； 高中軍；

關(guān)鍵詞：梯度陶瓷刀具； 殘余壓應(yīng)力； 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 熱壓燒結(jié)； 熱膨脹系數(shù)；

機(jī)構(gòu)： 山東大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院高效潔凈機(jī)械制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；

摘要： 根據(jù)對(duì)切削過(guò)程中陶瓷刀具溫度及應(yīng)力分布規(guī)律的研究,提出對(duì)陶瓷刀具材料的組成分布和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)以形成梯度的模型。通過(guò)調(diào)節(jié)TiC0.7N0.3含量,使材料在制備的冷卻過(guò)程中在材料表層形成殘余壓應(yīng)力。納米Si3N4顆粒的加入可提高材料的微觀性能;而合理的梯度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高了材料的宏觀性能。采用粉末鋪填熱壓燒結(jié)工藝制備出sialon–Si3N4系梯度納米復(fù)合陶瓷刀具材料。結(jié)果表明:所制備的材料表層形成了殘余壓應(yīng)力,有利于切削性能的提高;不同粒徑的Si3N4晶粒形成雙峰結(jié)構(gòu),有利于材料強(qiáng)度和韌性的提高;設(shè)計(jì)梯度陶瓷刀具材料時(shí),應(yīng)以熱膨脹系數(shù)由表及里增大為原則。