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《顆粒增強(qiáng)鐵基粉末冶金復(fù)合材料的精加工性能研究》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、摘要金屬基復(fù)合材料的制備、二次加工以及應(yīng)用成為當(dāng)今世界科技的一個(gè)研究熱點(diǎn)，而鐵基粉術(shù)冶金復(fù)合材料因具有一系列其它材料無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者越來(lái)越廣泛的關(guān)注。雖然近凈成形是粉末冶金工藝的主要優(yōu)點(diǎn)之一，但部分結(jié)構(gòu)零件仍需通過(guò)精加工才能達(dá)到特定的形狀、精度和粗糙度要求。因而，鐵基粉末冶金復(fù)合材料的后續(xù)精加工仍然是不可缺少的，開(kāi)展對(duì)這種材料精加工性能的研究對(duì)推廣其工業(yè)化應(yīng)用有著重要的意義。本文以Nbc顆粒增強(qiáng)鐵基粉末冶金復(fù)合材料為研究對(duì)象，對(duì)這種材料的精加工性能進(jìn)行了深入系統(tǒng)的分析和研究，主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：系統(tǒng)分析了車削加工時(shí)切削力的特點(diǎn)及不同因素對(duì)其的影響。
2、建立了基于切削用量、材料特性和刀具狀態(tài)的切削力數(shù)學(xué)模型，提出了以切削力分力比和切削力波動(dòng)率作為表征刀具磨損的特征參數(shù)，發(fā)現(xiàn)了當(dāng)增強(qiáng)相含量超過(guò)12％一15％后，會(huì)出現(xiàn)切深抗力玲主切削力E和進(jìn)給抗力B、且隨著增強(qiáng)相含量的增加R與E之差迅速增大的特有現(xiàn)象，并解釋了這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。研究了精車這種多孔隙、非均質(zhì)、難加工材料時(shí)的刀一屑摩擦機(jī)理，建立了刀一屑摩擦的理論模型。結(jié)果表明，受增強(qiáng)相及材料微觀孔隙的影響，刀一屑摩擦界面不存在完全致密的緊密型接觸區(qū)，在刀尖部位既有因材料粘結(jié)引起的抗剪力，又有硬質(zhì)顆粒刮擦引起的摩擦力。隨材料孔隙率及增強(qiáng)相含量的增加，切屑對(duì)刀具的粘結(jié)強(qiáng)度減弱；
3、而伴隨增強(qiáng)相含量的增加，前刀面因刮擦引起的摩擦力增大。研究了精車這種難加工材料時(shí)的刀具磨損性能及其機(jī)理，建立了刀具耐用度模型。研究表明，涂層刀具前刀面主要發(fā)生磨粒磨損，由此引起涂層的剝落和前刀面月牙洼的形成，最終導(dǎo)致刀尖部位產(chǎn)生崩刃，而后刀面磨損主要由磨粒磨損引起。陶瓷刀具不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的磨粒磨損，刀具的高脆性及增強(qiáng)相的劇烈刮擦、沖撞引起的切削刃微崩和剝落磨損是刀具磨損的主要原因。加工過(guò)程中，這兩種刀具都會(huì)產(chǎn)生粘著磨損。增強(qiáng)相含量越高，粘著磨損程度越輕微。分析了精車已加工表面的微觀形貌、表面粗糙度的特點(diǎn)及變化規(guī)律。指出精車加工時(shí)，增強(qiáng)顆粒存在破碎、脫落和擠入基體表層三種變
4、形破壞方式，已加工表面輪廓并非只由刀具幾何形狀和進(jìn)給波紋組成。與鐵基燒結(jié)合金相比，復(fù)合材料要獲得較小的表面粗糙度更加困難。此外，在正交試驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立了表面粗糙度二次回歸數(shù)學(xué)模型，并分析了切削參數(shù)和材料特性對(duì)表面粗糙度的影響。本研究首次將滾擠壓工藝引入到鐵基粉末冶金復(fù)合材料的精加工領(lǐng)域，利用自制的滾擠壓裝置研究了工藝參數(shù)對(duì)試樣表面粗糙度和表面顯微硬度的影響。滾擠壓加工后，華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文表面粗糙度值可降低到尼O．4以下，表面顯微硬度可提高20％，硬化層深度達(dá)到0．孺m。針對(duì)這種復(fù)合材料優(yōu)選出的主要工藝參數(shù)的范圍為：滾擠壓速度：<70m／min；滾壓力：350~4
5、50N：滾擠壓次數(shù)：2～3次；進(jìn)給量：O．05~o．12姍／r。關(guān)鍵詞：鐵基粉末冶金復(fù)合材料；顆粒增強(qiáng)；精車；滾擠壓加工；刀具磨損IIABSTRACTTheprocessing，secondarymachillinga11dapplicationofMetalMaⅡixComposites(MMCs)havebecomeoneoftlleresearchhotspotsofmodemscienceaIldtechnolo盱Imn-baseP／Mcompositesattmctmorea11dmoreattentionbecauseofaserialofadvantage
6、scomparedtoothermaterials．Althou曲nearnet-shapefoⅡniI唱isoneoftbemainadValltagesofP，Mtcchniques，somestructuralpansstillneedfinishmac}liningtogainspecialsh印ea11dprecision．Thcrefore，thefinishmachi血ngofiron-baseP／Mcompositesisstillnecessa珥Theresearchonfinish-machiningcharacteristicsoftlliskin
7、dofmaterialwillplayallimponantIDleonitspopul耐zationandapplicationinindus虹y．Int11ispaper，thefimsh—macmningcharacteristicsofNbCpreinforcedimn-baseP／Mcompositesarestudied．SeveralaspectsandconclusionsareobtainedaSfollows．Thecharacteristicsofcumngforce髓ditsinnuencingf如torsares
