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《用于鋼材切削加工的fe、ni代co硬質(zhì)合金刀具材料的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要用于鋼材切削加工的Fe、Ni代co硬質(zhì)合金刀具材料的研究研究生:畢泗慶材料加工工程專業(yè)指導(dǎo)教師:熊計(jì)自德國(guó)人KarlSchroter于1923年用粉末冶金方法研制成wC—Co硬質(zhì)合金以來,傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金一直是以Co為主要粘結(jié)劑。但是Co是一種昂貴而稀缺的金屬,世界儲(chǔ)量極其有限。Fe、Ni與Co同屬鐵族金屬,很多物理、化學(xué)性能相近,但Nj資源只是相對(duì)co而言比較豐富,世界儲(chǔ)量也很有限。Fe資源非常豐富,因此實(shí)現(xiàn)以Fe或部分Fe作硬質(zhì)合金的粘結(jié)劑,具有重大的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)意義。硬質(zhì)合金按用途分為四個(gè)
2、類別,分別以字母K,P,M和G表示。純Fe代Co硬質(zhì)合金應(yīng)用很少,F(xiàn)e部分代Co硬質(zhì)合金一般都用于屬于G類的礦山工具、石油鉆探、地質(zhì)勘探等,但在切削鋼材等要求高硬度高耐磨性的場(chǎng)合研究很少。Fe基粘結(jié)劑硬質(zhì)合金用于切削刀具時(shí)主要存在幾個(gè)問題:①wC十Fe硬質(zhì)合金的兩相區(qū)太窄,控碳困難;②Fe基粘結(jié)劑硬質(zhì)合金刀具易生銹③切削加:[鋼材時(shí)易與鋼材粘結(jié)。本文通過添加Ni和TiC、優(yōu)化控碳范圍、優(yōu)化燒結(jié)工藝和采用涂層技術(shù)來改善Fe代co硬質(zhì)合金的性能,并研究了這些因素對(duì)合金組織和性能的影響。首先通過配制5個(gè)不
3、同碳含量的4種合金:WC+Fe、WC+TiC+Fe、WC+Ni+Fe和WC+TiC+Ni+Fe,來研究添加Ni和TiC對(duì)組織和性能的影響及最佳控碳范圍。實(shí)驗(yàn)表明,添加Ni和TiC可以較明顯地增大合金控碳范圍,降低工藝的難度,而且添加Ni還可以明顯提高合金的抗彎強(qiáng)度,添加TiC對(duì)硬度的提高也有一定的幫助。通過比較各種合金的組織和性能,得出WC+TiC+Ni+Fe系合金具有最佳的綜合性能,其粉料的最佳控碳點(diǎn)在5.91%左右。然后針對(duì)WC+TiC+Ni+Fe合金,采用4種不同的燒結(jié)溫度:1360℃、140
4、0℃、1440℃和1480
5、。C,研究燒結(jié)溫度對(duì)合金組織和性能的影響。結(jié)果表明合金I摘受在1440℃達(dá)到“雙高”,硬度為91.6HRA,強(qiáng)度為1720MPa,雖組織正常,因此,燒結(jié)溫度在1440℃左右適合此合金燒結(jié)。為了進(jìn)一步考察WC+TiC+Ni+Fe合金的性能,制備了純Fe和純co粘結(jié)劑合金:WC+TiC+Fe和WC+TiC+Co,以作對(duì)照。研究了它們涂層后的性能,包括切削性能。試驗(yàn)表明:Fe基粘結(jié)劑硬質(zhì)合金的涂層結(jié)合強(qiáng)度良好,WC+TiC+Ni+Fe合盒涂層前后的抗彎強(qiáng)度與傳統(tǒng)的WC+TiC+
6、Co合金相當(dāng),涂層技術(shù)有助于克服鐵基粘結(jié)劑硬質(zhì)合金刀具的銹蝕的問題。涂層前,W+TiC州i+Fe和WC+’FiC+Co合金刀片耐磨損和耐沖擊性能相當(dāng)。涂層后,在連續(xù)車削的初步試驗(yàn)中WC+TiC+Ni+Fe顯示了較好的切削性能。涂層對(duì)于易與鋼鐵件粘結(jié)的Fe基粘結(jié)劑硬質(zhì)合金刀具有較大的防護(hù)作用。關(guān)鍵詞:鐵、鎳代鈷粘結(jié)劑涂層硬質(zhì)合金碳含量碳化鈦燒結(jié)濕度切削II摘要StudyontheCementedCarbideTooIswithFeandNiBinderPhaseforSteeICuttingEngin
7、eeringofmateriaIprocessingGraduate:BISi—qingSupervisor:XIONGjiSinceKarlSchroterinventedWC—Cocementedcarbidebythepowdermetallurgytechnologyin1923,cobaltisthemainbinderphaseallalong,butCoisexpensiveandrareandits’reservesa11overtheworldisveryfinite.Fe,Nia
8、ndCoa11belongstoironfamilymetalsintheperiodictableofelements.Theirphysicalandchemicalpropertiesarequitesimilar.TheNiresourcesarealsonotrich,buttheFeresourcesareveryabundant.Therefore,F(xiàn)esubstituteforCoasthebinderphaseofcementedcarbidehasanimportantstrat
9、egicandeconomicsignificance.Accordingtotheusageclassification.thecementedcarbidecanbeclassifiedasfourtypes:K,P,MandG.FereplaceentirelyCoasbinderphaseisnotoftenused,butFesubstituteforCopartlyinGsortcementedcarbideisgenerallyusedformining