古尚贤
,
郭伟明
,
曾俊杰
,
伍尚华
,
李安琼
,
蒋强国
,
曾琨
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150907.001
首先,以15vol％或25vol％的TiC0.5N0.5粉体为导电第二相,利用热压烧结法制备了TiC0.5N0.5/Si3N4 复相陶瓷;然后,分别通过物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)技术在TiC0.5N0.5/Si3N4陶瓷刀具表面沉积了CrAlN和TiN/Al2O3/TiN涂层;最后,通过对TiC0.5N0.5/Si3N4刀具进行连续切削灰铸铁实验,研究了TiC0.5N0.5含量和涂层类型对刀具磨损特征的影响,并探讨了刀具的磨损机制.结果表明:TiC0.5N0.5含量的增加有利于提高TiC0.5N0.5/Si3N4复相陶瓷刀具基体的硬度和电导率,但对耐磨性和切削寿命的影响较小;采用PVD技术沉积CrAlN涂层时,随着TiC0.5N0.5含量的增加,涂层的厚度、结合强度和硬度都得到提高,涂层刀具的磨损性能显著提高,切削寿命也明显延长;而采用CVD技术沉积TiN/Al2O3/TiN涂层时,TiC0.5N0.5含量的变化对涂层的厚度、结合强度和硬度基本没有影响,TiN/Al2O3/TiN涂层刀具整体切削性能变化不大.CrAlN涂层和TiN/Al2O3/TiN涂层都可明显改善TiC0.5N0.5/Si3N4复相陶瓷刀具的耐磨性和切削寿命;相对于TiN/Al2O3/TiN涂层,CrAIN涂层具有更高的涂层硬度和粘着强度,但TiN/Al2O3/TiN涂层具有较大的涂层厚度,TiN/Al2O3/TiN涂层刀具表现出更加优异的耐磨性和切削寿命.TiC0.5N0.5/Si3N4复相陶瓷刀具的磨损机制以机械摩擦导致的磨粒磨损为主,伴随有少量的粘结磨损.
关键词:
涂层TiC0.5N0.5/Si3N4刀具
,
电阻率
,
PVD
,
CVD
,
磨损性能
古尚贤
,
郭伟明
,
曾俊杰
,
伍尚华
,
蒋强国
,
高棱
人工晶体学报
以TiC0.5N0.5粉为导电第二相,利用热压烧结制备了Si3N4-TiC0.5N0.5复相陶瓷.研究了不同含量TiC0.5N0.5对Si3N4陶瓷相组成、致密度、显微结构、力学性能、导电性能、切削性能及磨损机理的影响.结果表明:高温下TiC0.5N0.5与Si3N4具有良好稳定性,烧结后获得致密的Si3 N4-TiC0.5N0.5复相陶瓷;导电第二相的增加可以明显改善氮化硅陶瓷的电学性能,并且有助于提高Si3N4-TiC0.5N0.5复相陶瓷的硬度和断裂韧性,但不利于Si3 N4-TiC0.5N0.5复相陶瓷的抗弯强度;当含量超过25vol％时,硬度增幅变缓,断裂韧性下降;在高速切削过程中,随着切削时间增加,后刀面磨损增大,刀具切削温度增加;STCN20切削性能最好,当TiC0.5N0.5含量超过20vol％时会加剧刀具的磨损;Si3N4-TiC0.5N0.5复相陶瓷刀具的磨损机制主要是机械摩擦导致的磨粒磨损,并伴随少量的粘结磨损.
关键词:
Si3N4-TiC0.5N0.5
,
电阻率
,
陶瓷刀具
,
切削性能
,
磨损机理
古尚贤
,
郭伟明
,
伍尚华
,
游洋
,
蒋强国
,
高棱
人工晶体学报
以TiC和TiN粉为导电相,利用热压烧结制备了Si3N4-TiC和Si3N4-TiN复相导电陶瓷.比较了TiC和TiN对Si3N4陶瓷相组成、致密度、显微结构、力学性能、导电性能及电火花加工性能的影响.结果表明:高温下TiN与Si3N4具有良好稳定性,烧结后获得Si3N4-TiN复相导电陶瓷,然而高温下TiC却与Si3N4反应形成了TiC0.5N0.5和SiC,烧结后获得Si3 N4-TiC0.5N0.5-SiC复相导电陶瓷.虽然TiN和TiC的引入对Si3N4的硬度和断裂韧性的影响没有明显差别,然而TiC的引入可以更好的改善Si3N4的致密化、导电性能及电火花加工性能;与以TiN为导电相所制备的Si3N4基导电陶瓷相比,以TiC为导电相所制备的Si3N4基复相导电陶瓷电火花加工后表面的粗糙度值和材料去除率更低.
关键词:
Si3N4-TiC
,
Si3N4-TiN
,
热压烧结
,
导电陶瓷
,
导电性
涂桂朝
,
伍尚华
,
刘佳
,
童文欣
,
蒋强国
,
李安琼
硅酸盐通报
本实验研究两种商业Sialon陶瓷刀片(牌号为KY1540、CC6060,分别是肯纳和山特维克公司生产)高速切削高温合金Inconel718的切削性能和磨损机理.采用XRD和SEM分析刀片的物相成分和显微结构,结果表明KY1540和CC6060主要的物相成分是α-和β-Sialon.通过测量切削长度和后刀面的磨损量,结果表明,在实验条件下由于CC6060具有较高的高温硬度,导致它的后刀面磨损量低于KY1540.两种刀片的磨损后刀面通过扫描电镜观察,发现两种刀片的磨损形式主要是沟槽磨损和后刀面磨损,磨损机理主要是磨粒磨损和粘结磨损.
关键词:
Sialon陶瓷刀片
,
切削性能
,
磨损机理
,
高速切削
蒋强国
,
古尚贤
,
刘伟
,
周茂鹏
,
郭伟明
,
伍尚华
人工晶体学报
利用球盘式摩擦磨损试验机,研究了含MgO-Lu2O3-Re2O3(La2O3,Sm2O3,Gd2O3,Er2O3)三元添加剂Si3 N4陶瓷的摩擦磨损性能.结果表明:机械磨损和摩擦化学反应为主要磨损机理.在三元添加剂中,随着第二稀土离子Re3+半径的增加,粘附层增加,Si3N4摩擦系数降低.基于横向断裂理论模型,Si3N4陶瓷单位磨损率随着1/(KB1/2H5/8)的增加而增加,其中含有第二相Lu4Si2N2O7的样品SN-LuSm和SN-LuEr优于此线性关系,表现出更好的抗磨损性能.
关键词:
Si3N4
,
三元添加剂
,
摩擦磨损
,
横向断裂模型
熊明
,
蒋强国
,
古尚贤
,
伍尚华
人工晶体学报
以氮化硅粉体为原料,添加30wt％的ZrO2和8wt％的稀土氧化物Y2O3为烧结助剂.将Y2O3添加到稀的硝酸中形成硝酸钇透明溶液,并加入ZrO2形成硝酸钇包覆ZrO2的悬浮液,研究在硝酸钇包覆ZrO2的情况下对氮化硅力学性能的影响.实验结果表明在1700℃、30 MPa的热压环境下,在包覆ZrO2的作用下氮化硅陶瓷的致密度从74％提升到97％,断裂韧性从4.3 MPa·m1/2提升到6.0 MPa·m1/2.
关键词:
氮化硅
,
氧化锆
,
力学性能
,
包覆
陈健
,
弓满锋
,
伍尚华
,
蒋强国
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.19.005
介绍了钴、镍、硅等结合剂在硬质合金生产中的应用及对其烧结工艺的影响,系统论述了钒、铬、妮、钽、钼、铱等10余种元素及其化合物的掺杂种类、掺杂方式、掺杂数量对硬质合金微观结构和性能的影响,在综合大量文献的基础上,阐述了各种晶粒生长抑制剂对WC晶粒生长、晶粒尺寸的抑制效果差异及作用机理的不同,以及各种晶粒生长抑制剂合理的掺杂量.这些研究内容将对硬质合金生产,特别是制备新型硬质合金材料有着重要的参考价值.
关键词:
硬质合金
,
掺杂
,
抑制剂
,
晶粒
