目前,稀土元素以其獨特的物理化學性質,作為類有效添加劑已在各類陶瓷材料中得到廣泛的應用,其中用稀土釔增韌補強的義從丁冗陶瓷刀具材料,具有良好的微觀結構和力學性能5.本文在此基礎上,對其破損性能和破損特性作了研究。這樣,方面可以確定這幾種新型陶瓷刀具材料還可以根據切削性能研究的試驗結果,針對不同的工件材料,確定不同的合理的切削工藝參數。
2實驗方法切削試驗在,6140機床上進行,工件材料為淬硬45鋼,硬度為冊044,46,采用專門夾具,切削時間比約為15.所用刀具為0,10系列陶瓷刀具分別以胃120含0.5釔2釔以及相應不含稀土釔的03,丁,0陶瓷刀電鏡SEM上進行。下為幾種陶瓷刀具材料的力學性能參數。
陶瓷刀具材料的力學性能151刀具材料抗彎強度MPa斷裂韌性MPamW硬度GPa 3實驗結果斷續切削時,陶瓷刀具的損壞形式以破損為主。
切削淬硬45鋼時的抗破損性能對比。可,在幾種陶瓷刀具材料中,以稀土補強陶瓷刀具材料1的抗破損性能為好。在兒5和仁種不同的切削條件下,其抗破損性能分別比講丁0和刀具提高約切削條件下,幾種瓷刀具抗破損性能的優劣次序均切闡條件組號田1斷續切削鋼時的抗破,性能對比試驗發現,切削條件不同,刀具破損形態就有所不同,其中,前刀面剝落和后刀面破損形態多發生在分別以后刀面破損和前刀面的熱破損為主。在本試驗條件下,刀具破損形態與刀具材料的對應關系不明顯。2為其中典型的后刀面破損形態。
田2典型的刀具破,形態在組切削條件下,由于切削速度較低而切削深度較大,可以說刀具主要承受機械應力的作用;相應地,在0組和8組切削條件下,可以視為刀具分別主要承受熱應力的作用以及機械應力和熱應力的綜合作用。在機械載荷的持續沖擊作用下,材料內部展成宏觀裂紋,造成刀具破損。3為在組切削條件下在胃刀具中現察到的疲勞裂紋形貌。這是條與主切削刃近似平行的裂紋,其長度已達0.6左右,它已經導致了后刀面的破損。如果再繼續進行切削,刀具將會發生大面積的前刀面剝落。
上觀察到的條疲勞裂紋的局部高倍形貌。它端止于刀具破損面與未破損區的交界處4,另端延伸到刀具材料內部,而且它也是近似平行于主切削刃的。在該切削條件下,可以認為是在機槭應力和熱應力的共同作用下,不斷地使材料發生疲勞。由此造成裂紋的萌生。合并以及亞臨界擴展,并*終使材料發生前刀面或后刀面破損。
圍48組條件下的疲勞裂紋形玟在組切削條件下,刀具主要承受熱沖擊載荷起曹主要作用由此便形成了5的以徑向為主導的網狀和梳狀裂紋,它對應于胃1陶瓷刀具材料。這些網狀和梳狀裂紋與文獻間采用強激光熱模擬陶瓷刀具熱破損的試驗結果是完全致的,說明在高速斷續切削時熱裂紋是造成刀具破損的重車13粗1頭1的爪1突周偉君寧波永哈液壓器材有限公司,浙江寧波315103〉液壓管路中經常要用到45.彎接頭。車削六角對邊較小的彎接頭,專用爪夾具可實現快速,可靠的圍245彎揍頭3活動墊塊4.蠼釘;45穹揍頭裝夾,而車削六角對邊較大的彎接頭,宜采用爪夾具裝夾。爪夾具45彎接頭2.
由于爪夾具的爪硬度較高。較難加工,因此爪用線切割成形,然后焊上帶,紋孔的固定墊塊。活動墊塊用沉頭嫘釘固定。從工件夾緊時狀態可知。墊塊受壓。可,用較小螺釘固定如。使活動墊塊厚度可在較大范圍內調整。
活動墊塊厚度選用原則1使工件端面與墊塊接觸。2使爪尖部與工件拐角處接觸。
此夾具結構簡單,操作方便,適合中小批量生產。
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不同的切削條件下,疲勞裂紋和熱裂紋是造成刀具破損的主要原因。
參考文,1 1艾興,蕭紅。瓷刀具切削加工時。戈京機工曲出,社。988許崇海。文興。稀土元素在氦化物弈材中的應用材料導要因索之。
4結論稀土補強叫0,1陶瓷刀具材料在斷續切削淬硬鋼時現出較好的抗破損性能。在幾種陶瓷刀具材料中,以含0.5釔的稀土補強陶瓷刀具材料胃的抗破損性能為好。在兒5和0種不同4許索海,艾興。鄧等。土無索在氧霸化,瓷材料中的應用研究外硅,鹽通報。9987,6468.
濟山東工業大學,1楮科慮迪作老,介許素海男,29歲,博士。教授,山東任工學杌也工租系。
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