梯度结构Al2O3-(W,Ti)C-TiN-Mo-Ni纳米金属陶瓷刀具材料的设计及制备

• 作者: 侯冠明 倪秀英 孙加林 李洪江 田源 赵军
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 梯度结构 金属陶瓷 疲劳裂纹 结构设计 热压烧结
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 50-56
• 页数: 7页
• 分类号: TQ174
• 语种: 中文
• DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.001286

摘要

基于对高速硬切削时刀具应力和温度分布,以及刀具内部疲劳裂纹扩展仿真分析,提出一个组分含量分布和微观结构具有梯度特征的设计模型.通过韧性相的添加和梯度结构的引入,实现疲劳裂纹扩展速率的减缓,从而提高刀具寿命.采用二阶段热压烧结工艺制备出具有梯度结构的Al2 O3-(W,Ti)C-TiN-Mo-Ni纳米复合刀具材料,并对其微观结构和力学性能进行研究.结果表明:所制备的梯度结构金属陶瓷材料表层硬度、内层的断裂韧度和抗弯强度分别达到19.258GPa,10.015M Pa·m1/2和1017.475M Pa,满足高速硬切削刀具的性能要求.材料的断口出现韧窝和黏结相撕裂形成的断裂棱,有利于断裂韧度和抗弯强度的增强,从而提高刀具抗疲劳裂纹扩展能力.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵军	山东大学机械工程学院	182	2412	25.0	41.0
2	倪秀英	山东大学机械工程学院	12	43	3.0	6.0
4	孙加林	山东大学机械工程学院	2	10	2.0	2.0
7	李洪江		1	3	1.0	1.0
8	侯冠明	山东大学机械工程学院	3	5	1.0	2.0
9	田源	齐鲁工业大学机械与汽车工程学院	1	3	1.0	1.0