硬質(zhì)合金刀具刀—屑元素擴散特性及粘焊形成機制研究.pdf

1、硬質(zhì)合金刀具在加工高強度鋼過程中普遍會出現(xiàn)“粘刀”的現(xiàn)象，針對這一現(xiàn)象本文以筒節(jié)材料(2.25Cr-1Mo-0.25V)這種特殊的高強度鋼作為被加工材料進行研究，本文的研究內(nèi)容依托于國家自然基金“高效重型切削筒節(jié)材料刀具粘結(jié)破損機理研究”(課題編號51075109)展開。在切削實驗研究的基礎(chǔ)上，對刀-屑接觸區(qū)力熱環(huán)境、刀-屑粘焊的影響因素、形成條件及過程進行研究分析。并通過元素擴散實驗，計算得到工件材料中主要元素在硬質(zhì)合金刀具的擴散系數(shù)

2、及擴散激活能，探討以元素濃度為指標的刀-屑粘焊判別方法。為完善刀-屑粘焊理論及刀具粘結(jié)破損機理，改善刀具抗粘結(jié)破損性能，提高刀具使用壽命提供參考。
　　首先，通過硬質(zhì)合金刀具切削筒節(jié)(2.25Cr-1Mo-0.25V)實驗中的力熱數(shù)據(jù)及刀具的粘焊微觀形貌分析，得出刀-屑接觸區(qū)的力熱環(huán)境，刀-屑粘焊界面處的連接形式。通過對刀具的能譜掃描及涂層刀片與非涂層刀片的形貌對比分析，得到切削過程中刀-屑元素擴散與刀-屑粘焊的影響關(guān)系。以奧氏體

3、不銹鋼1Cr18Ni9Ti與牌號為YT15硬質(zhì)合金作為擴散偶進行元素擴散實驗，得到刀工材料間的擴散特性及鐵鉻鎳三種元素在YT15刀具中的擴散系數(shù)及擴散激活能。
　　其次，通過對刀具宏觀及微觀的觀察分析，結(jié)合對刀具表面的能譜掃描，并借助高速攝影這一先進手段，對刀具發(fā)生刀-屑粘焊的整個過程進行實時觀察，獲得刀-屑粘焊及粘焊層的形成過程。對切削實驗現(xiàn)象分析，得出刀-屑粘焊的形成條件，分析切削過程中的斷續(xù)切削、刀具的磨損破損及裂紋對刀-屑