Si3N4基梯度納米復合陶瓷刀具的摩擦磨損性能研究.pdf

1、針對切削加工鎳基合金時的切削力大、切削溫度高、加工硬化嚴重、刀具易磨損等難加工特點，將梯度功能材料和納米復合材料的概念有機結合，設計開發(fā)了Si3N4基梯度納米復合陶瓷刀具，與Si3N4基均質納米復合陶瓷刀具對比，研究了梯度納米復合陶瓷刀具的摩擦磨損性能及高速切削性能。
　　 采用單因素實驗法，進行了兩種刀具材料與Inconel718的干摩擦磨損試驗，研究法向載荷和滑動速度分別對摩擦系數和磨損率的影響。結果表明，摩擦系數和磨損率均

2、是隨著法向載荷的增加而增大，隨著滑動速度的升高而減小;梯度陶瓷材料的摩擦系數和磨損率均低于均質陶瓷材料。主要的滑動磨損機理為磨粒磨損和粘結磨損。
　　 利用有限元軟件對兩種刀具高速切削Inconel718的過程進行了仿真。結果表明，刀具的最大Mises應力位于刀具前刀面靠近切削刃的區(qū)域，最高溫度出現在切屑與前刀面的接觸區(qū)域。且在相同條件下，梯度陶瓷刀具的應力和溫度均低于均質陶瓷刀具。
　　 采用三水平的正交實驗法進行了鎳