[发明专利]Al2O3/TiC/VN自适应织构梯度陶瓷刀具及其制备工艺在审
| 申请号： | 201710338031.1 | 申请日： | 2017-05-15 |
| 公开（公告）号： | CN108863371A | 公开（公告）日： | 2018-11-23 |
| 发明（设计）人： | 孟荣;邓建新;刘亚运;段冉 | 申请（专利权）人： | 山东大学 |
| 主分类号： | C04B35/56 | 分类号： | C04B35/56;C04B35/626;C04B35/645;C04B41/53 |
| 代理公司： | 北京恩赫律师事务所 11469 | 代理人： | 赵文成 |
| 地址： | 250061 山东*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 织构 梯度陶瓷刀具 刀具前刀面 陶瓷刀具 制备工艺 自适应 制备 加工 摩擦化学反应 难加工材料 自润滑功能 自润滑性能 刀具制造 高温切削 高温氧化 机械切削 磨粒磨损 摩擦系数 切削加工 梯度分层 逐渐增加 干切削 沟槽型 切削热 微织构 切削 氧化物 磨屑 内层 刀具 存储 捕捉 应用 | ||
1.一种Al2O3/TiC/VN自适应织构梯度陶瓷刀具，其特征在于：所制备的Al2O3/TiC/VN自适应织构梯度陶瓷刀具由Al2O3、TiC、VN组成，具有梯度分层结构，层数为五层，VN含量由内层向外层逐渐增加，每层的组分分别如下，第一层和第五层的组分为：Al2O3含量为30-65wt.％，TiC含量为30-65wt.％，VN含量为10-30wt.％；第二层和第四层的组分为：Al2O3含量为35-60wt.％，TiC含量为35-60wt.％，VN含量为5-10wt.％；第三层的组分为：Al2O3含量为40-60wt.％，TiC含量为40-60wt.％；在刀具前刀面加工有微织构。
2.一种Al2O3/TiC/VN自适应织构梯度陶瓷刀具的制备工艺，其特征在于：制备工艺包括配料、装料及烧结、激光加工微织构，其具体制备工艺步骤如下：
(1)配料：Al2O3粉末粒度为0.5-1.0μm，TiC粉末粒度为0.5-1.0μm，VN粉末粒度为0.5-1.0μm，将Al2O3、TiC、VN三种粉末按一定比例配置混合粉末，混合粉末的比例如下：第一层和第五层的组分为：Al2O3含量为30-65wt.％，TiC含量为30-65wt.％，VN含量为10-30wt.％；第二层和第四层的组分为：Al2O3含量为35-60wt.％，TiC含量为35-60wt.％，VN含量为5-10wt.％；第三层的组分为：Al2O3含量为40-60wt.％，TiC含量为40-60wt.％；将配置好的混合粉末分别装入球磨机进行球磨，以无水乙醇作为介质，使用Al2O3陶瓷球球磨48h，真空干燥后用100目筛过筛备用；
(2)装料及烧结：将制备好的混合粉末采用分层铺填的方式装入高强度石墨模具中，分层铺填的顺序为第五层、第四层、第三层、第二层、第一层，使VN的含量从内向外逐渐升高，在真空环境下进行热压烧结，烧结温度范围为1700-1800℃，烧结压力为30-40MPa，保温时间为30-60min；
(3)激光加工微织构：采用纳秒激光在烧结好的陶瓷刀具前刀面加工出沟槽形貌的微织构，织构沟槽方向平行于主切削刃，织构宽度为30-50μm，织构深度为30-50μm，织构间距为50-400μm，织构边缘距主切削刃的距离为40-100μm。
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