深冷处理对硬质合金刀具微观组织及切削性能的影响

发布时间：2023-04-28 23:30

　　随着世界经济的发展,人们对于工业生产的创新性、环境保护、产品质量等提出了更高的要求与期待。刀具作为工业生产中的重要工具,其性能的优劣直接关系到整个行业的发展。深冷处理又称超低温处理,作为传统热处理技术的一种延伸,能够有效地提高硬质合金刀具的硬度和使用寿命。目前,国内外学者对硬质合金刀具深冷处理的研究存在一些不足之处,对深冷处理的强化机理还存在争议,有学者认为深冷处理引发的硬质合金刀具微观晶体结构变化是刀具强化的主要原因,也有学者认为刀具表面残余应力的改变是主要原因;还没形成有关硬质合金刀具深冷处理的成熟工艺规范等等。随着硬质合金刀具应用越来越广泛,对硬质合金材料刀具深冷处理的研究具有重要意义。本文依托国家自然科学基金的资助,研究了深冷处理工艺对涂层硬质合金刀具微观组织、力学性能以及切削性能的影响,探究了深冷处理对涂层硬质合金刀具的强化机理。主要内容如下:(1)研究深冷处理工艺对硬质合金刀具的微观组织形貌、晶粒尺寸、相变等方面的影响,分析深冷强化机理。使用程控深冷箱对涂层硬质合金铣刀片进行深冷处理,借助金相显微镜、SEM、EDS、XRD设备及图像处理软件观察刀具微观组织形貌变化、相变化、...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 深冷处理技术的研究现状
        1.2.1 深冷处理的定义和发展
        1.2.2 深冷处理工艺研究
        1.2.3 深冷处理强化机理
            1.2.3.1 黑色金属材料的深冷处理机理
            1.2.3.2 非铁合金材料的深冷处理机理
    1.3 硬质合金材料深冷处理研究现状
        1.3.1 硬质合金材料发展
        1.3.2 深冷处理工艺对硬质合金材料的强化机理
        1.3.3 深冷处理硬质合金刀刀具的切削性能研究
    1.4 任务来源及主要研究内容
第2章 深冷处理工艺对硬质合金刀具微观组织的影响
    2.1 深冷处理实验设计
        2.1.1 深冷处理设备
        2.1.2 深冷实验方案
        2.1.3 试样制备
        2.1.4 测试分析方法
    2.2 硬质合金刀具微观形貌与晶粒尺寸分布
        2.2.1 硬质合金刀具微观形貌
        2.2.2 硬质合金刀具晶粒尺寸分布
            2.2.2.1 图像处理原理
            2.2.2.2 图像处理结果及晶粒尺寸分布
    2.3 硬质合金刀具相变化
        2.3.1 X射线能谱仪点元素分析
        2.3.2 X射线衍射分析
    2.4 本章小结
第3章 深冷处理工艺对刀具硬度及涂层的影响
    3.1 实验设计与刀具硬度分析
        3.1.1 实验设计
        3.1.2 维氏硬度
        3.1.3 深冷处理工艺对刀具维氏硬度的影响规律
        3.1.4 刀具硬度预测模型
    3.2 深冷处理工艺对刀具涂层的影响
        3.2.1 划痕实验原理及声信号分析
        3.2.2 划痕形貌分析
    3.3 本章小结
第4章 深冷处理工艺对硬质合金刀具的切削性能影响
    4.1 刀具磨损预研究
        4.1.1 工件、刀具、机床
        4.1.2 预实验方案
        4.1.3 预实验结果及分析
    4.2 刀具磨损与切削力分析
        4.2.1 正交实验
        4.2.2 刀具磨损形貌
        4.2.3 深冷处理工艺对刀具磨损的影响规律分析
        4.2.4 恒金属去除体积下刀具磨损预测模型
        4.2.5 深冷处理对切削力的影响
    4.3 工件表面形貌与粗糙度
        4.3.1 加工表面形貌与粗糙度测量
        4.3.2 深冷处理工艺对工件表面粗糙度的影响规律分析
        4.3.3 表面粗糙度预测模型
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参与课题
致谢
学位论文评卸及答辩情况表



本文编号：3804701