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《太原理工大学》 2017年
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层状WC/TiC陶瓷刀具材料制备及影响因素研究

张涛  
【摘要】:为了验证雾化-喷覆液膜-干燥法新工艺的可行性,采用该方法制备了WC/TiC层状复合陶瓷刀具材料素坯;随后使用真空热压烧结方法制备出WC/TiC层状复合陶瓷刀具,并对其烧结工艺中的烧结温度,保温时间以及添加的金属相Ni含量对刀具材料的力学性能、微观结构及摩擦磨损性能的影响进行了研究。依据层状复合陶瓷刀具的设计方案,确定了将WC、TiC作为每层的基体相,Ni作为金属相,并对其物理相容性和化学相容性及润湿性进行分析研究;采用雾化-喷覆液膜-干燥法制备了WC/TiC层状复合陶瓷刀具材料素坯;根据实验平台具备的实验条件,选用真空热压烧结作为烧结手段;通过对比分析确定了相对密度、维氏硬度、断裂韧度、抗弯强度等力学性能及摩擦磨损性能的测试方法。为了研究烧结温度对陶瓷刀具材料性能的影响,制备出了烧结温度为1600℃、1650℃、1700℃及1750℃时的层状WC/TiC复合陶瓷刀具材料,测试了各陶瓷刀具材料的相对密度、维氏硬度、抗弯强度、断裂韧度及微观形貌和摩擦磨损性能。研究表明:烧结温度为1650℃时,层状WC/TiC复合陶瓷刀具材料的综合性能达到最好。为了研究保温时间对陶瓷刀具材料性能的影响,制备出了保温时间为30min、40min、50min及60min的层状WC/TiC复合陶瓷刀具材料,测试了各陶瓷刀具材料的相对密度、维氏硬度、断裂韧度、抗弯强度及微观形貌和摩擦磨损性能。研究表明:保温时间为30min时,层状WC/TiC复合陶瓷刀具材料的综合性能达到最好。为了研究金属相含量对陶瓷刀具材料性能的影响,制备出了金属Ni含量为8%、10%、12%及14%的层状WC/TiC复合陶瓷刀具材料,测试了各陶瓷刀具材料的相对密度、维氏硬度、断裂韧度、抗弯强度及微观形貌和摩擦磨损性能。研究表明:Ni含量为12%时,层状WC/TiC复合陶瓷刀具材料的综合性能达到最好。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG711

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【参考文献】
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