目前,稀土元素以其独特的物理化学性质,作为类有效添加剂已在各类陶瓷材料中得到广泛的应用,其中用稀土钇增韧补强的义从丁冗陶瓷刀具材料,具有良好的微观结构和力学性能5.本文在此基础上,对其破损性能和破损特性作了研究。这样,方面可以确定这几种新型陶瓷刀具材料还可以根据切削性能研究的试验结果,针对不同的工件材料,确定不同的合理的切削工艺参数。
2实验方法切削试验在,6140机床上进行,工件材料为淬硬45钢,硬度为册044,46,采用专门夹具,切削时间比约为15.所用刀具为0,10系列陶瓷刀具分别以胃120含0.5钇2钇以及相应不含稀土钇的03,丁,0陶瓷刀电镜SEM上进行。下为几种陶瓷刀具材料的力学性能参数。
陶瓷刀具材料的力学性能151刀具材料抗弯强度MPa断裂韧性MPamW硬度GPa 3实验结果断续切削时,陶瓷刀具的损坏形式以破损为主。
切削淬硬45钢时的抗破损性能对比。可,在几种陶瓷刀具材料中,以稀土补强陶瓷刀具材料1的抗破损性能为好。在儿5和仁种不同的切削条件下,其抗破损性能分别比讲丁0和刀具提高约切削条件下,几种瓷刀具抗破损性能的优劣次序均切阐条件组号田1断续切削钢时的抗破,性能对比试验发现,切削条件不同,刀具破损形态就有所不同,其中,前刀面剥落和后刀面破损形态多发生在分别以后刀面破损和前刀面的热破损为主。在本试验条件下,刀具破损形态与刀具材料的对应关系不明显。2为其中典型的后刀面破损形态。
田2典型的刀具破,形态在组切削条件下,由于切削速度较低而切削深度较大,可以说刀具主要承受机械应力的作用;相应地,在0组和8组切削条件下,可以视为刀具分别主要承受热应力的作用以及机械应力和热应力的综合作用。在机械载荷的持续冲击作用下,材料内部展成宏观裂纹,造成刀具破损。3为在组切削条件下在胃刀具中现察到的疲劳裂纹形貌。这是条与主切削刃近似平行的裂纹,其长度已达0.6左右,它已经导致了后刀面的破损。如果再继续进行切削,刀具将会发生大面积的前刀面剥落。
上观察到的条疲劳裂纹的局部高倍形貌。它端止于刀具破损面与未破损区的交界处4,另端延伸到刀具材料内部,而且它也是近似平行于主切削刃的。在该切削条件下,可以认为是在机槭应力和热应力的共同作用下,不断地使材料发生疲劳。由此造成裂纹的萌生。合并以及亚临界扩展,并*终使材料发生前刀面或后刀面破损。
围48组条件下的疲劳裂纹形玟在组切削条件下,刀具主要承受热冲击载荷起曹主要作用由此便形成了5的以径向为主导的网状和梳状裂纹,它对应于胃1陶瓷刀具材料。这些网状和梳状裂纹与文献间采用强激光热模拟陶瓷刀具热破损的试验结果是完全致的,说明在高速断续切削时热裂纹是造成刀具破损的重车13粗1头1的爪1突周伟君宁波永哈液压器材有限公司,浙江宁波315103〉液压管路中经常要用到45.弯接头。车削六角对边较小的弯接头,专用爪夹具可实现快速,可靠的围245弯揍头3活动垫块4.蠼钉;45穹揍头装夹,而车削六角对边较大的弯接头,宜采用爪夹具装夹。爪夹具45弯接头2.
由于爪夹具的爪硬度较高。较难加工,因此爪用线切割成形,然后焊上带,纹孔的固定垫块。活动垫块用沉头嫘钉固定。从工件夹紧时状态可知。垫块受压。可,用较小螺钉固定如。使活动垫块厚度可在较大范围内调整。
活动垫块厚度选用原则1使工件端面与垫块接触。2使爪尖部与工件拐角处接触。
此夹具结构简单,操作方便,适合中小批量生产。
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不同的切削条件下,疲劳裂纹和热裂纹是造成刀具破损的主要原因。
参考文,1 1艾兴,萧红。瓷刀具切削加工时。戈京机工曲出,社。988许崇海。文兴。稀土元素在氦化物弈材中的应用材料导要因索之。
4结论稀土补强叫0,1陶瓷刀具材料在断续切削淬硬钢时现出较好的抗破损性能。在几种陶瓷刀具材料中,以含0.5钇的稀土补强陶瓷刀具材料胃的抗破损性能为好。在儿5和0种不同4许索海,艾兴。邓等。土无索在氧霸化,瓷材料中的应用研究外硅,盐通报。9987,6468.
济山东工业大学,1楮科虑迪作老,介许素海男,29岁,博士。教授,山东任工学杌也工租系。
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