磁处理对金刚石锯片性能影响的研究

发布时间：2017-08-22 02:17

  本文关键词：磁处理对金刚石锯片性能影响的研究

  更多相关文章： 磁处理 金刚石锯片 微观组织 力学性能 多场耦合

【摘要】：金刚石锯片是一种常用的超硬材料工具,在锯切过程中会因过度磨损、断齿、金刚石脱落而失效。为了增加金刚石锯片的耐用性,延长其使用寿命,本文通过对锯片刀头金刚石结块外加磁场来实现对胎体强化,从而达到改变其组织,提升力学性能的目的。该方法具有环保、低耗能、无污染的优点,在精密加工行业内有广阔前景。由于当前国内外对磁处理热压成型金刚石工具研究较少,本研究正是针对这种状况,结合磁场基本理论、对比实验研究和数值模拟开展研究工作,主要内容如下:根据电磁场和复变函数理论建立了磁处理金刚石结块的理论分析模型,利用复数表示法,使方程的空间坐标变量和时间变量分离,进而求解了金刚石结块所受的交变磁场应力。对磁处理刀头金刚石结块进行了实验研究,采用热压烧结法制备了实验用金刚石结块,利用自行研制的QJC-1强磁场发生装置对金刚石结块进行了磁处理强化实验,对磁处理前后的金刚石结块的硬度、冲击韧性、微观组织及断口等进行了对比分析,利用超声波无损检测方法,测试了磁处理前后金刚石结块的残余应力,对关键工艺参数影响规律进行了研究,并对磁处理前后的锯片进行了质量和寿命对比测试。应用有限元软件ANSYS采用热-磁-结构耦合分析的方法完成了外加磁场下的金刚石结块的数值分析,给出了金刚石结块进行磁处理时温度场、热应力场和磁场、电磁力和涡旋电流场的分布情况。
【关键词】：磁处理 金刚石锯片 微观组织 力学性能 多场耦合
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ163
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 课题研究背景及意义11-12
• 1.2 磁处理金刚石锯片基本原理12-13
• 1.3 国内外研究状况13-15
• 1.3.1 金刚石锯片研究状况13-14
• 1.3.2 磁处理技术研究状况14-15
• 1.4 课题来源15-16
• 1.5 课题研究内容16-17
• 第2章 磁处理刀头金刚石结块理论基础17-24
• 2.1 引言17
• 2.2 材料磁化基本原理17-19
• 2.2.1 磁矩与磁化强度17
• 2.2.2 磁化率和磁导率17-18
• 2.2.3 物质的磁性和磁化18
• 2.2.4 磁场对物质作用方式18-19
• 2.3 电磁学基本定理19-21
• 2.3.1 电磁感应定律19
• 2.3.2 正弦电磁场19-20
• 2.3.3 正弦电磁场的复数表示法20-21
• 2.3.4 麦克斯韦方程的复数形式21
• 2.4 金刚石结块受力计算21-23
• 2.4.1 模型的建立21-22
• 2.4.2 磁场力计算22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第3章 金刚石结块磁处理实验研究24-35
• 3.1 引言24
• 3.2 实验装置24-26
• 3.2.1 磁处理强化设备24-25
• 3.2.2 实验夹具的设计25-26
• 3.3 制备实验试样26-32
• 3.3.1 制备刀头金刚石结块26-30
• 3.3.2 制备金刚石锯片30-32
• 3.4 磁处理实验过程32-34
• 3.4.1 金刚石结块磁处理实验33-34
• 3.4.2 金刚石锯片磁处理实验34
• 3.5 本章小结34-35
• 第4章 磁处理对金刚石结块胎体性能影响的研究35-50
• 4.1 引言35
• 4.2 力学性能测试35-44
• 4.2.1 显微硬度对比测试35-37
• 4.2.2 残余应力对比测试37-41
• 4.2.3 冲击韧性对比测试41-44
• 4.3 无损测试44-46
• 4.3.1 超声波测定结块致密度变化44-45
• 4.3.2 X 射线表面衍射实验45-46
• 4.4 微观组织分析46-49
• 4.4.1 胎体显微组织、断口分析46-48
• 4.4.2 金刚石颗粒与胎体粘接性能分析48-49
• 4.5 本章小结49-50
• 第5章 磁处理对金刚石锯片使用性能影响的研究50-56
• 5.1 引言50
• 5.2 磁处理对金刚石锯片使用性能的影响50-55
• 5.2.1 扭力矩扳手质量测试50-52
• 5.2.2 锯片切割寿命测试52-55
• 5.3 本章小结55-56
• 第6章 磁处理金刚石结块的数值模拟56-63
• 6.1 引言56
• 6.2 金刚石结块耦合分析的基本过程56
• 6.3 金刚石结块电磁场分析56-60
• 6.3.1 电磁场计算基本方程56-58
• 6.3.2 电磁场分析对象特性58
• 6.3.3 模型的建立和网格划分58-59
• 6.3.4 金刚石结块的电磁场分析流程59
• 6.3.5 分析结果及讨论59-60
• 6.4 金刚石结块热应力场分析60-62
• 6.4.1 热-结构方程60-61
• 6.4.2 热应力场分析对象特性61
• 6.4.3 模型的建立和网格划分61
• 6.4.4 金刚石结块的热应力场分析流程61-62
• 6.4.5 分析结果及讨论62
• 6.5 本章小结62-63
• 结论63-64
• 参考文献64-69
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果69-70
• 致谢70

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王秀飞,韩娟,黄启忠;金刚石锯片生产成本分析及优化方法[J];粉末冶金材料科学与工程;2005年05期

2 谈耀麟;;金刚石粒度对金刚石锯片性能的影响[J];超硬材料工程;2006年01期

3 张绍和;刘志环;肖尊群;;金刚石锯片锋利性试验研究[J];粉末冶金技术;2006年02期

4 谢志刚;徐文娟;;金刚石锯片的应用及市场前景[J];超硬材料工程;2008年05期

5 王洪平;;金刚石锯片的失效分析与改进措施[J];石材;2008年04期

6 ;不同档次金刚石锯片纯利润差达三成[J];超硬材料工程;2008年01期

7 陈建亚;;金刚石锯片节块成份的改进及应用[J];石材;2009年04期

8 ;金刚石锯片切割石材使用的冷却液介绍[J];超硬材料工程;2009年04期

9 ;提高优质金刚石锯片质量的技术方案[J];超硬材料工程;2010年03期

10 杨俊德;张义东;;金刚石锯片浓度设计研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2010年05期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 李乐国;楼白杨;;金刚石锯片失效分析和强化方法[A];2006年中国机械工程学会年会暨中国工程院机械与运载工程学部首届年会论文集[C];2006年

2 程登峰;从善海;付强;刘青;蔡艳;;冷压保温工艺对金刚石锯片65Mn钢体的影响[A];湖北省第十届热处理年会论文集[C];2006年

3 程登峰;从善海;付强;刘青;蔡艳;;烧结工艺对金刚石锯片65Mn钢体组织与性能的影响[A];湖北省第十届热处理年会论文集[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 记者　刘宝芝;金刚石锯片反倾销应诉一波三折[N];石家庄日报;2006年

2 通讯员 尚书yN;玉田星烁锯业集团研制出世界最大直径金刚石锯片[N];河北经济日报;2008年

3 钟欣;中国金刚石锯片行业打响“美国突围战”[N];中国贸易报;2006年

4 储红 李干荣;金刚石锯片胜诉美国反倾销案的启示[N];中国国门时报;2006年

5 记者　刘宝芝;“博深”“冀凯”应对反倾销胜诉[N];石家庄日报;2006年

6 记者 沈保启;质量是企业发展的根本[N];中国贸易报;2000年

7 王;以质量求发展 向管理要效益[N];国际商报;2000年

8 张莹莹;博深工具2.4亿建泰国金刚石锯片生产基地[N];证券时报;2011年

9 于明忠;金刚石锯片翻新加工效益显著[N];经理日报;2003年

10 证券时报记者 王瑾;规避反倾销 安泰科技泰国设金刚石锯片厂[N];证券时报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 朱永伟;金刚石锯片的组织结构及锯切力学分析[D];中南大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王军;灰色理论在金刚石锯片性能研究中的应用[D];牡丹江师范学院;2010年

2 王江涛;水泥混凝土切割机作业动力学及作业参数选取方法研究[D];长安大学;2015年

3 刘明;磁处理对金刚石锯片性能影响的研究[D];燕山大学;2016年

4 杨仙;有序排布金刚石锯片的研究[D];中南大学;2008年

5 郑虎春;铁基金刚石锯片的制备及性能研究[D];中南大学;2011年

6 段端志;磨料有序排布金刚石锯片的研制及其加工性能研究[D];南京航空航天大学;2012年

7 姚磊;碳化硼在金刚石锯片烧结中的应用研究[D];牡丹江师范学院;2011年

8 韩海峰;激光加工三明治金刚石锯片的研究[D];华中科技大学;2007年

9 李长龙;阻尼降噪机理及消音金刚石锯片的研究[D];河北工业大学;2004年

10 房延利;混凝土干式锯切加工与金刚石锯片结构优化设计研究[D];广东工业大学;2002年

，

本文编号：716497