一、Processing of diamond enhanced cemented tungsten carbide insert for rock drilling（论文文献综述）
苏武丽[1]（2021）在《掺杂石墨烯和纳米氧化铝颗粒的WC-6Co硬质合金的强韧化研究》文中指出WC-6Co硬质合金具有良好的机械性能,但是受粘结相和晶粒大小的共同影响,合金并不能同时具备高硬度、高强度及高韧性。所以如何在保持其高硬度的同时提高强度和韧性是WC-6Co硬质合金当前研究的核心课题。尽管制备超细/粗晶硬质合金和掺杂晶粒长大抑制剂、稀土元素等改善了部分性能,但仍然存在工艺控制困难、性能提升不显着的技术问题。因此,基于各种添加剂对硬质合金的强化机制以及碳含量对合金组织性能的影响,本文选择碳材料作为添加剂,探究其作为增碳剂和增强相对WC-6Co硬质合金力学性能的影响,为低钴WC基硬质合金增强增韧提供新的思路。本文首先通过低压烧结制备了添加不同含量的多层石墨烯的WC-6Co硬质合金样品,然后从显微组织、致密化、导热性能、力学性能等几个方面进行表征分析。结果表明,石墨烯在Co相、WC/WC界面和WC/Co界面以增强相的形式存在,并使合金晶粒得到不同程度细化。同时添加石墨烯有利于合金致密化,且其显着提高了合金的导热系数。当石墨烯含量为0.05 wt.%时,石墨烯分布最均匀,晶粒细化效果最明显,致密化程度最高。石墨烯含量超过0.05 wt.%时,粉末开始出现团聚现象,合金的晶粒细化效果及致密化的提升受到一定的影响。随着石墨烯含量的增加,硬质合金硬度略有下降,横向断裂强度先增大后减小,断裂韧性获得不同程度的提高。当石墨烯含量为0.05 wt.%时,横向断裂强度达到2321.2 MPa,相比于基体提高35.3%;断裂韧性提高到13.1 MPa·m1/2,相比于基体提高31.0%。综合考虑,含0.05 wt.%石墨烯硬质合金具有相对优异的综合性能。除了石墨烯本身作为增强相外,致密化提高以及石墨烯诱导的细晶强化是致使合金获得强韧化的原因。然而鉴于多层石墨烯对硬质合金硬度的不利影响,本文接着通过胶体加工方法制备了GO/Al2O3复合颗粒,并将其添加到WC-6Co硬质合金中。由TEM观察到GO/Al2O3复合颗粒被包覆于WC晶粒内部并通过自身塑性变形与WC晶粒界面紧密结合。通过XRD及EDS检测得,GO/Al2O3复合颗粒固溶于Co相中引起Co相晶格畸变,当含量为0.05 wt.%时,Co相溶解了更多W原子,提高了固溶强化的增强效果。和石墨烯一样,GO/Al2O3复合颗粒有利于提高合金的晶粒细化和致密化,其程度和GO/Al2O3复合颗粒的分散状态有关。GO/Al2O3复合颗粒为0.05 wt.%时,GO/Al2O3复合颗粒的分散最均匀,合金晶粒细化最明显,致密化程度最高。WC-6Co硬质合金的硬度、强度和断裂韧性随着GO/Al2O3复合粒子的添加量的增多呈现出一致的先增大后减小的趋势,并且在GO/Al2O3复合粒子含量为0.05 wt.%时达到最优。其中硬度为2021 HV30,相比于基体提高3.0%;横向断裂强度为2480.4MPa,相比于基体提高121.3%;韧性为11.5 MPa·m1/2,相比于基体提高14.5%。除了合金致密化程度提高之外,GO/Al2O3复合颗粒诱导的强韧化机理包括晶粒细化,位错强化,固溶强化和弥散强化等。尽管合金的硬度、强度和韧性均得到了提高,但仍然无法避免GO/Al2O3复合粒子含量较多（>0.1 wt.%）时发生的粉末团聚现象。因此,最后本文在机械球磨的基础上采用了超声-冻干混粉工艺加以改进。通过对比机械球磨混粉发现,超声-冻干混粉工艺方法可以有效解决GO/Al2O3复合粒子的团聚问题以获得细小均匀的粉末颗粒。尤其是对于添加0.15 wt.%GO/Al2O3复合粒子的合金,通过超声-冻干混粉工艺后,复合粒子均匀分布在WC晶粒间使细化晶粒的效果较为显着,而且合金的相对密度较高,合金的强度提高至2723.6 MPa,相比于普通机械球磨的合金提高了约600 MPa,其硬度和韧性也有相应的提高。对于添加0.2 wt.%GO/Al2O3复合粒子的合金,尽管通过超声-冻干混粉工艺后团聚现象有所减轻,但依旧没有达到良好的分散效果。因此强度和硬度相比于机械球磨后的合金仅小幅度提高,而断裂韧性却降低。
葛世荣[2]（2020）在《采煤机技术发展历程（七）——截割机构》文中指出截割机构是采煤机自动化、智能化切削煤层的关键装置,必须具备高截割性、高可靠性、高智能性的"三高"能力。由于截割机构的功耗约占采煤机装机功率的80%以上,故障率占到采煤机故障率的50%以上,近百年来国内外对采煤机截割机构进行了不断的改进和创新,包括截割滚筒构型、截齿构型、耐磨截齿、截割滚筒降尘技术等,截割机构也从链条截齿式发展为滚筒截齿式。截割滚筒从鼓形滚筒诞生之后,经历了自装载滚筒、螺旋滚筒、自切入滚筒、强力滚筒的发展变革。截齿构型发展经历了5个阶段,分别是刀形截齿、镐形截齿、强力截齿、尖头镐形截齿、大截深刀齿。截齿耐磨寿命对于采煤机可靠性影响很大,目前已发展了三代耐磨截齿,第一代是硬质合金截齿,第二代是复合耐磨截齿,第三代是聚晶金刚石截齿。由于滚筒采煤机的应用增大了工作面粉尘生成量,因此研发出截割工艺减尘、滚筒喷雾降尘、吸尘滚筒除尘等抑尘技术;目前多采用外喷雾和二次负压联合降尘技术。首次从虎爪结构仿生角度探讨了截齿及截割机构的发展路径,认为未来采煤机截割机构的仿生设计是实现高截割性、高可靠性、高智能性的新路径。
崔志鹏[3]（2019）在《天然金刚石刀具机械化学钝化工艺研究》文中提出在精密超精密加工领域天然金刚石刀具的作用十分关键,目前天然金刚石刀具的主要制造方法仍为机械刃磨法,机械刃磨法的加工效率高,但加工出的刀具常会有微观缺陷,如崩刃、表面存在微沟槽等;而且金刚石刀具机械刃磨后形成的几纳米到十几纳米的刃口强度也很低,在切削中抵抗工件对切削刃的冲击性能差,切削稳定性差,此外刀具表面由机械研磨产生的损伤区域容易扩展,刀具会快速磨损,在切削刃上形成较大缺口,导致刀具早期失效而不能继续使用。因此研究新的天然金刚石刀具后处理工艺是快速获得优异切削刃质量的关键。本课题的主要研究内容是通过机械化学方法进行圆弧刃天然金刚石刀具切削刃的钝化,以获得无缺陷、切削刃锋利度一致性好、切削刃具有高强度的高质量圆弧刃天然金刚石刀具。课题主要研究内容分为三个部分,分别是天然金刚石刀具机械化学钝化机理研究、天然金刚石刀具机械化学钝化工艺研究、天然金刚石刀具钝化前后切削性能研究。首先确定了钝化工艺方法,并研究了金刚石刀具刃口钝化相关的数据处理方法;根据基础实验结果,确立了金刚石刀具刃口形状评价指标。完成对机械化学钝化工艺的机理分析,并利用预实验进行了验证;根据预实验结果,考虑到机械化学钝化方法仍以机械作用为主,推导了天然金刚石刀具刃口表面微观抗拉强度分布模型,并通过钝化实验验证了理论模型的正确性。接着利用天然金刚石刀具机械化学钝化工艺系统深入开展了机械化学钝化工艺参数的影响研究,主要包括机床主轴旋转方向、钝化时间、主轴仰角、主轴转速等对刃口钝化质量的影响。并结合提出的刃形参数等评价指标,利用刃口表面微观抗拉强度分布的理论计算结果,深入解析了刃口钝化质量变化规律的产生原因,确定了钝化工艺的优选参数组合,使用优选的钝化工艺参数组合对金刚石刀具刃口进行钝化处理,可以获得极高的钝化速率。最后,分析了天然金刚石刀具钝化前后切削性能的变化,包括刃口楔角、切削刃钝圆半径、切削刃缺陷对切削性能的影响,并利用机械化学钝化工艺制备出的刀具进行了超精密车削实验,使用不同钝化工艺参数处理的天然金刚石刀具车削细晶铝合金6061工件,通过实验研究了钝化处理后的刀具切削性能提升情况。
李剑峰[4]（2019）在《特殊组成与结构硬质合金及钨基材料的制备和组织性能研究》文中研究说明WC-Co基硬质合金是以WC作为硬质相,金属Co作为粘结相,通过粉末冶金工艺生产的一类合金。它拥有高的强度、硬度、耐磨性,良好的导电导热性以及耐酸碱和抗氧化性等,在切削、车削、凿岩、铣削工具中广泛应用。传统的均质WC-Co基硬质合金的硬度与韧性之间往往难以兼顾,当合金的硬度提高时韧性下降,韧性提高时硬度则下降,反之亦然。而现代工业技术的发展,硬质合金的服役条件更加苛刻,对合金的性能也提出了更高的要求,如在要求高硬度的同时还需兼有良好的韧性。为了实现上述目标,制备超细及纳米晶硬质合金、改进硬质合金粘结相、稀土元素掺杂硬质合金以及设计梯度结构硬质合金等途径被大量尝试来提高合金的性能。本论文主要以WC-Co基硬质合金为研究对象,通过使用新颖的烧结工艺、粘结相的部分替代、对合金结构的设计以及稀土元素掺杂等来获得高性能硬质合金材料。同时,在稀土掺杂WC-Co基硬质合金研究结果的基础上,对稀土氧化物掺杂W基材料的制备与性能进行了探索性的研究。主要研究结果如下:（1）采用微波快速加热的方式来烧结制备硬质合金。以球磨方式制备WC-10Co粉末混合料,经压制成形、脱粘预烧及微波烧结制得WC-10Co硬质合金烧结体。结果表明,经24 h球磨可制得粉体尺寸细小且成分分布均匀的WC-10Co粉末混合料。1350℃下微波烧结20 min可制得相对密度高达99.5%且WC平均晶粒尺寸为291 nm的WC-10Co硬质合金,合金的硬度、抗弯强度及断裂韧性分别达90.7 HRA、2044 MPa和11.3 MPa?m1/2。（2）通过溶液燃烧合成法制得了Co-Cu复合粉体,将其与WC粉球磨混合后,经压制成形和1350℃微波烧结制得WC-10（Co/Cu）硬质合金烧结体。组织性能测试结果表明,在粘结相中以少量的Cu替代Co可以改善烧结性能,抑制烧结体中WC晶粒的长大并提高合金的力学性能。烧结体中Cu以单质或固溶于富Co粘结相中的形式存在。当烧结体中Cu加入量为0.5 wt.%时,合金的硬度和断裂韧性分别达90.7 HRA和14.3 MPa?m1/2。抗弯强度则在Cu加入量为1 wt.%时达到最高值2544.7 MPa。（3）通过控制球磨时间,制得了不同粉体粒度和Co含量的WC-xCo粉末混合料,经叠层压制和1350℃微波烧结制得具有层状结构的WC-Co梯度硬质合金烧结体。实验结果表明,当球磨时间由6 h延长到24 h,粉末混合料的粒度由0.31μm减小到0.11μm。烧结后的样品相对密度高于99.7%,且合金中不存在?相。此外,烧结体中Co含量仍呈层状分布,层间界面结合良好。烧结体表层的WC平均晶粒为274 nm而芯部为529 nm。由于合金内外层WC晶粒尺寸以及Co含量的差异,合金的表层硬度达到90.75 HRA,而芯部韧性达到18.12 MPa?m1/2,合金具有外硬内韧的梯度性能。（4）采用球磨混合得到La2O3/WC-Co粉末混合料,经压制和1350℃微波烧结获得烧结体。组织性能测试结果表明,适量La2O3添加可以改善WC-Co合金的组织均匀性,减小WC的晶粒尺寸。La2O3以几十纳米的单颗粒或团聚成约200nm的大颗粒存在于烧结体中。La2O3与WC相之间存在着两种界面关系,一种界面间具有半共格的界面关系,另一种界面间共格性较差,两相界面间存在着1-3 nm的无序结构。这种无序结构却不存在于La2O3与Co的相界面处。La2O3的添加对烧结体的致密度无明显影响。当La2O3的含量为0.8 wt.%（按La2O3在Co中的质量）时,合金的硬度和断裂韧性分别达到最大值,为91.8 HRA和13.44MPa?m1/2。抗弯强度则在La2O3的含量为1.2 wt.%时达到最大值2359 MPa。（5）通过湿化学法制备了具有核壳结构的W包覆La2O3复合粉体,粉体呈多面体状,颗粒尺寸约100-200 nm。复合粉体经压制成形后,在2200℃下于氩气气氛中烧结2 h获得了La2O3/W复合材料。测试结果表明,随着La2O3含量的增加,烧结后的样品中W晶粒尺寸变小,且微观组织中仍然保留着核壳结构。当La2O3加入量为0.6 wt.%时,烧结块体的相对密度高达96.93%,抗弯强度和洛氏硬度分别为434 MPa和70.3 HRA。
文娟[5]（2018）在《基于表面粗糙度的CMP硬质合金刀片抛光参数与切削参数优化》文中研究指明在金属切削过程中,工件表面粗糙度是衡量工件表面质量的重要指标之一。由于刀具（刀片）表面粗糙度直接影响着切削加工过程中刀具表面与切屑接触面间的摩擦边界与切屑分离时表面层金属的塑性变形,最终影响工件表面粗糙度。而化学机械抛光（CMP）技术可以改善刀片表面粗糙度,从而改善工件表面粗糙度。因此,如何合理选择抛光参数制备合适刀片表面粗糙度的CMP硬质合金刀片,基于合适CMP硬质合金刀片又如何合理选择切削参数进行车削加工达到工件表面粗糙度要求的同时实现高效加工,成为目前亟待研究解决的瓶颈问题。主要研究工作如下:（1）CMP硬质合金刀片的制备。采用多工序CMP工艺流程抛光刀片前刀面完成CMP硬质合金刀片制备,为后续车削实验研究准备具有不同表面粗糙度的硬质合金刀片。（2）难加工材料的工件表面粗糙度车削实验研究。以钛合金、镍基高温合金等典型难加工材料为对象,利用多工序CMP抛光制备的具有不同刀片表面粗糙度的CMP硬质合金刀片开展车削实验,探究刀片表面粗糙度、切削速度、切削深度、进给量四个工艺变量对工件表面粗糙度的影响,通过多元线性回归分析分别建立钛合金、镍基高温合金车削加工的表面粗糙度经验预测模型。（3）基于工件表面粗糙度的刀片表面粗糙度与切削参数优化。建立以刀片表面粗糙度与切削参数为优化变量,以车削效率最大化为目标函数,工件表面粗糙度为约束条件的优化模型,利用自适应变异优化粒子群算法迭代寻优获得刀片表面粗糙度与切削参数四个工艺变量的优化组合。（4）基于刀片表面粗糙度的CMP抛光参数优化。通过第（1）步和课题组已积累的CMP硬质合金刀片抛光实验数据,利用遗传优化BP神经网络算法建立刀片表面粗糙度的预测模型;采用混合推理模型理论,开发CMP抛光工艺参数决策程序;以第（3）步优化的硬质合金刀片表面粗糙度为输入量,利用CMP抛光工艺参数决策程序获得CMP抛光参数优化组合;结合（3）得到基于工件表面粗糙度的CMP硬质合金刀片抛光参数与切削参数优化组合,最后通过CMP抛光实验、车削加工实验验证优化组合模型。综上,本文的研究为CMP硬质合金刀片抛光参数决策和车削钛合金、镍基高温合金两种材料工艺参数优化提供了理论依据,同时为硬质合金刀片实现难加工材料高效加工提供了有效方案。
李忠华[6]（2019）在《一种超细Ti（C，N）基金属陶瓷材料在切削刀具中的应用》文中提出随着重要战略物资、稀有金属W和Co应用范围不断扩大,使得资源过度开采,材料价格和供应极不稳定。所以无Co或少Co,无W或少W的材料代替或部分代替WC基硬质合金具有重要的战略意义。近年来,我国在Ti（C,N）基金属陶瓷刀具材料的研发及制造上已经取得了较大的进展,但目前我国切削刀具市场使用的金属陶瓷刀片还是主要依靠进口,自主研发生产的金属陶瓷刀片占比很少,市场应用份额则占比更少。固然,自主研发的金属陶瓷性能的差距是制约金属陶瓷产品应用及市场占有率的主要因素,但对具体金属陶瓷牌号产品应用特点研究较少、产品应用要求与质量控制标准及制造工艺的匹配研究不连贯、产品生产成本居高不下等也是不可忽视的环节。更是作为切削刀具生产企业所需关注的问题。本文主要研究了以下内容:（1）研究了超细Ti（C,N）基金属陶瓷材料制备中的工艺问题,在湿磨阶段加入了表面活性剂和晶粒生长抑制剂,以获得晶粒均匀、颗粒细小的合金。分析验证了烧结气氛对合金性能及表面缺陷的影响。制备出了一种超细Ti（C,N）基金属陶瓷材料,（2）针对超细Ti（C,N）基金属陶瓷的磨削工艺进行了研究。分析了磨削时影响刀片刃口完整性的因素。重点对金属陶瓷刀片的磨削效率、磨削后的刃口质量、和切削后加工后工件表面质量三者之间的关系进行分析,针对一款SE1203刀片得出了磨削效率高、刃口质量高的磨削工艺参数。（3）经切削实验,分析了刀具磨损机理及切削参数对超细Ti（C,N）基金属陶瓷刀具寿命的影响规律,得出各参数对新研制的金属陶瓷刀片寿命的影响有以下规律:线速度、切深对金属陶瓷刀片寿命的影响与对硬质合金刀片寿命影响规律相同;进给对刀片寿命影响显着,当进给量增大时刀片寿命急剧下降。（4）针对常用的刀片材料进行了试验对比分析,测定了研制的超细Ti（C,N）基金属陶瓷产品在车削应用中相对目前主要涂层硬质合金牌号的差异,得出在小切削面积的精加工P类材料中金属陶瓷刀片具有良好的抗月牙洼磨损的能力,刀片与工件材料亲和性低,能取得很好的工件表面质量;在切削面积稍大的半精加工领域,CVD涂层刀片具有绝对的优势,金属陶瓷刀片较PVD涂层刀片寿命长。该工作为切削牌号的选择和新研制金属陶瓷在公司牌号体系中的应用定位以及切削参数推荐提供了依据。
姚亮[7]（2017）在《WC-Co硬质合金在冲击和静载下的疲劳性能与尺寸效应研究》文中研究说明WC-Co硬质合金因其高硬度、高强度和良好的韧性被广泛用作切削刀具、矿井钻头、成形模具和结构零部件。这些工具和部件在服役过程中常常要承受反复的冲击载荷和长时间的静态载荷,疲劳是这类硬质合金失效的主要原因,因此研究硬质合金相应的疲劳性能进而提高工具的服役寿命显得非常重要。本文对六种不同WC晶粒尺寸和钴含量的硬质合金进行了常规力学性能试验、冲击疲劳实验和静态疲劳试验,研究了微观组织参数对冲击疲劳性能的影响,探讨了硬质合金静态疲劳寿命的尺寸效应。此外,使用扫描电子显微镜（SEM）观察了试样的疲劳断口,并分析了硬质合金的冲击和静态疲劳断裂机制。主要得到以下结论:（1）随着黏结相平均自由程增大,硬质合金的断裂韧性增大,硬度降低,断裂韧性与硬度呈反比关系。相同Co含量的硬质合金,WC晶粒尺寸越小,抗弯强度越大;WC晶粒尺寸相同的硬质合金,当钴含量不超过20%时,钴含量越多,抗弯强度越高。（2）硬质合金的冲击韧性随着钴含量增多或者WC晶粒尺寸增大而升高。硬质合金承受冲击载荷时,fcc-Co相发生马氏体相变转变成hcp-Co相,裂纹从两种Co相的界面和粉末冶金缺陷处萌生;随着冲击次数的增加,萌生的裂纹逐渐长大,长大的裂纹撕裂钴相或者穿过WC晶粒扩展直至材料断裂。高钴硬质合金的疲劳敏感性较高,冲疲劳寿命较短;WC晶粒尺寸越大的合金冲击疲劳寿命越长。（3）当硬质合金试样承受的静态应力超过80%的抗弯强度时,试样表面和亚表面的缺陷（如粗大的WC、微孔和微裂纹）处产生强烈的应力集中,最大应力高达外加应力的4倍。于是,裂纹从这些粉末冶金缺陷处萌生,萌生的裂纹与孔洞相互连接形成主裂纹,主裂纹快速扩展导致材料疲劳失效。硬质合金试样经过一定时间的静态加载后,其抗弯强度下降,相应的Weibull模量减小。（4）承受静态加载的硬质合金试样厚度增加时,试样中储存的弹性应变能减少,裂纹扩展所需的表面能和塑性变形功增大,同时裂纹尖端塑性区尺寸减小,从而裂纹扩展速率降低,试样静态疲劳寿命延长。硬质合金中的裂纹偏折增韧机制和延性颗粒的桥接增韧机制使得粗晶硬质合金和高钴硬质合金的厚度效应更加显着。
张国榉,叶凌云,邓治洲,张汉斌,周晔[8]（2016）在《加快研发钎具使用技术及配套机具,克服钎具发展短板（续）》文中研究指明目前我国钎钢钎具工业已接近国际先进水平,除满足了国内采掘工业的需要外,正进入全球市场。球齿钎头的边齿始终是薄弱环节,不适用于极坚韧矿岩,硬质合金利用率低,残余柱齿难以回收利用,事实上造成钨、钴资源的浪费。不少采掘部门的管理人员视钎杆、钎头为耗材,对钎杆、钎头的使用细节和存在的浪费现象关注不够。一些钎具企业单纯追求产量和利润,只关注卖,不关注用,导致我国凿岩钎具使用技术及配套机具的研发长期滞后,严重影响了国产钎具的市场竞争力,成为我国钎具工业发展的短板,眼下的迫切任务,就是借鉴国内外同行的经验,加速研发钎头、钎杆、整钎的装卸、修磨、修复工具和设备,帮助采掘企业建立钎具修磨、残留硬质合金片齿回收的车间,以实现可持续发展。
雷学林[9]（2015）在《微细刀具表面金刚石涂层的制备及其应用基础研究》文中提出微细零部件系统是微小尺度范围内综合机、电、液等技术而形成的高新技术产品,广泛应用在绿色能源、信息电子、航空航天、工业生产和仪器仪表等产业领域。微细切削是一种在介观尺度直接对工件进行切削去除的加工技术,具有卓越的三维加工能力、加工材料的普适性、加工效率和加工成本方面的综合优势,是微细零部件加工技术体系的重要组成部分。在微细切削过程中,由于刀具与工件间极高的切削速度会带来的二者间剧烈机械摩擦,这对微细刀具的耐磨损性能和抗工件粘附性能提出了比传统刀具更高的要求。普通硬质合金微细刀具在高速微细切削过程中,磨损严重、易折断、易粘附工件材料、效率低且消耗大。因此,微细切削行业迫切需要研究耐磨损性能更好、工作寿命更长的新型微细刀具来满足行业的发展需求。化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition,CVD）金刚石薄膜具有硬度高、摩擦系数低、耐磨性强、表面化学惰性高,以及与许多工程材料间弱粘附性等优异的机械及摩擦学性能。由于热丝化学气相沉积（Hot Filament CVD,HFCVD）法制备金刚石薄膜具有设备简单易控、沉积效率高、加工成本低、基体形状不受限制等优点,现已成为刀具金刚石涂层的主要方法之一。因而,采用HFCVD法在微细刀具上涂覆金刚石薄膜能有效延缓切削刃的磨损失效,提升微细刀具耐用度,或许能成为突破微细切削发展技术瓶颈的有效手段。本文以HFCVD法为基础,致力于解决高性能CVD金刚石涂层微细刀具制备及其应用过程中的四个关键技术问题,即:CVD金刚石薄膜的制备及其耐磨损性能研究、批量化制备金刚石涂层微细刀具的温度场仿真优化、高性能金刚石涂层微细刀具的制备工艺优化以及适应石墨、印刷电路板（Printed Circuit Board,PCB）和7075铝合金专属加工特性的高性能金刚石涂层微细刀具的开发与应用。主要工作概括为如下几点:1.CVD金刚石薄膜的制备及其耐磨损性能研究。CVD金刚石薄膜的基础特性直接影响其在微细刀具上的切削应用性能。本部分围绕微米金刚石（Micro Crystalline Diamond,MCD）和纳米金刚石（Nano Crystalline Diamond,NCD）两种典型的CVD金刚石薄膜,对比研究了在硬质合金基体上二者微观形貌、表面粗糙度、晶粒取向、金刚石纯度及其与基体附着强度的差异,并进一步提出了通过mcd薄膜和ncd薄膜对磨来定量对比二者耐磨损性能的新方法。实验结果揭示:金刚石薄膜互磨时主要的磨损机理为薄膜的自抛光机理引起的磨粒磨损效应。在对磨条件相同时,ncd薄膜的磨损率约为mcd薄膜的2倍,主要原因是mcd薄膜中硬度较高的mcd颗粒凸起较易插入ncd薄膜中,进而导致ncd薄膜被快速刮落和磨损。mcd、ncd薄膜的对磨实验显示,mcd薄膜的耐磨损性能优于ncd薄膜。2.批量化制备金刚石涂层微细刀具的温度场仿真研究。介于基体温度会显着影响金刚石薄膜的质量的沉积机理,本部分利用计算流体动力学仿真软件,探讨了不同热丝排布方式对基体表面温度分布的影响。对于批量化微细刀具的温度场仿真,首先采用测温实验验证了复杂三维仿真模型建立与参数设置的正确性;进而采用正交试验方法研究了热丝的直径d、高度h、间距d和长度l等热丝排布参数对微细刀具基体表面温度场分布的影响,并获得了热丝优化排布方案（d=0.65mm,h=12mm,d=27mm,l=160mm）。该热丝排布方案对应的刀具温度场分布均匀,不同位置微细刀具薄膜沉积区域温度波动范围极小。实际薄膜沉积实验显示,采用优化的热丝排布方式可批量化获得金刚石薄膜颗粒尺寸和厚度相近的cvd金刚石涂层微细刀具。3.高性能cvd金刚石涂层微细刀具的制备工艺优化研究。为制备断裂强度高、薄膜均匀一致性好、膜-基附着强度高的高性能cvd金刚石涂层微细刀具,本部分从预处理和沉积工艺两方面入手,对金刚石涂层微细刀具的制备过程进行了优化。首先,通过静载微细刀具压断实验,发现只预处理刀具切削部分可显着减轻预处理对微细刀具断裂强度的弱化作用。其次,通过基体表面形貌、元素组成分析和压痕实验获得了可对刀具基体表面进行有效粗化和去钴的碱处理（10分钟）和酸处理时间（10秒）。随后,通过形核反应气压、基体温度和碳源浓度对金刚石薄膜形核密度、生长速率及均匀性影响规律的研究,确定了优化的形核反应气压（1.6kpa）、基体温度（850oc）和碳源氢气流量比（1:2.75）。在此基础上,针对掺硼金刚石（borondopeddiamond,bdd）薄膜在沉积过程中可阻止基体钴元素高温溢出但耐磨性不及mcd薄膜的特点,提出了bdd+mcd复合金刚石薄膜新工艺。石墨切削实验显示,bdd+mcd复合涂层微细钻头的钻削寿命约为mcd或bdd涂层微细刀具工作寿命的2-3倍。4.石墨加工用高性能cvd金刚石涂层微细刀具的开发与应用研究。本部分主要从涂层类型和厚度两方面优化了石墨加工专用cvd金刚石涂层微细刀具的切削性能。石墨与MCD、NCD薄膜以及硬质合金的对磨试验显示,MCD薄膜具有更高的石墨去除率。切削石墨实验显示MCD涂层微细刀具的工作寿命分别为NCD、DLC、TiAl N涂层以及未涂层微细刀具工作寿命的1.5、2、6和9倍。通过对平片上不同厚度MCD薄膜的检测分析发现,随着厚度的增加,MCD薄膜表面金刚石纯度和硬度逐渐提高,表层残余压应力逐渐减小,薄膜附着强度逐渐降低。不同厚度MCD涂层微细刀具的石墨切削实验显示,当MCD涂层厚度为2.5μm时,微细刀具的工作寿命最长,且实验过程中其钻孔孔壁清晰无破损。该厚度MCD薄膜集合了高耐磨性和与基体间高附着强度两方面的优势,因而其表现出最优的石墨切削性能。5.PCB板加工用CVD金刚石涂层微细刀具的优化制备研究。本部分首先研究了MCD、NCD薄膜和硬质合金与PCB板间的摩擦磨损性能并发现NCD薄膜与PCB板间摩擦系数最小（0.35）。MCD、NCD、DLC和TiAlN薄膜涂层微细钻头钻削PCB板的实验显示基于NCD薄膜兼具耐磨和与PCB板摩擦系数低两方面的优点,NCD涂层微钻的工作寿命最长。在优化的薄膜类型基础上,分别在PCB微钻上沉积了不同厚度的NCD薄膜。结合钻孔形貌、钻削力和刀具磨损情况分析可知:当NCD涂层为3μm时,微钻钻孔数最多,其工作寿命约为未涂层PCB板微钻的5-7倍。6.铝合金加工用CVD金刚石涂层微细刀具的开发与应用研究。针对7075铝合金粘着性好且硬度较高的加工特点,本部分首先采用摩擦实验研究了CVD金刚石薄膜及硬质合金与铝合金间的摩擦磨损特性,发现了NCD薄膜与铝合金对磨时摩擦系数和磨损率均明显低于MCD薄膜和硬质合金的特性,揭示了其主要原因为NCD薄膜良好的耐磨损性能,及其与铝合金间较高的化学惰性和低粘附强度。随后,MCD、NCD、DLC、TiAlN涂层和未涂层微细钻头钻削铝合金的实验显示,NCD涂层微细刀具的工作寿命最长。其原因在于,钻削过程中,NCD涂层微钻的切削刃保持完整,平均进给力一直处于较低水平,钻孔孔壁清晰且具有很高的圆度。基于优化的薄膜类型,不同厚度NCD涂层微细刀具切削实验显示,当NCD涂层厚度为4.5μm时最为合理,既不太厚以致影响切削刃锋利性;同时也能有效地保护切削刃。此时,微钻的工作寿命为未涂层微钻的4.5倍,且明显高于其他厚度的NCD涂层微细钻头。高性能CVD金刚石涂层微细刀具的成功研制与应用,有效拓展了CVD金刚石薄膜的应用领域、提高了石墨、PCB板和铝合金零件的生产效率,降低了相应产品的制造成本;同时也为实现传统硬质合金微细刀具行业的技术升级提供了有力的技术保障。
毛智星[10]（2014）在《基于硬质合金的刀具钝化工艺分析与研究》文中研究指明刀具钝化是机床加工中不可或缺的工序，硬质合金刀具又是推动切削加工技术发展的一个关键因素，而硬质合金刀具的质量又取决于刀具的刃磨钝化质量，因而硬质合金刀具钝化在机械制造业中占有重要地位。螺纹刀片是一种车削用的硬质合金刀具，其加工性能和使用寿命的影响因素，除了刀具材料、刀具结构、刀具几何参数、切削用量优化等，刀具刃口的情况也是不可忽略的。刀具刃口在切削过程中存在肉眼难以辨别的微型缺口，而且这些缺口非常容易蔓延扩大，造成刀具损坏和磨损速度变快。因此，为了改善这些问题，需要进行刃口表面强化处理。为此，本文提出对硬质合金刀具采用新型钝化工艺，即将水射流加工的技术应用于螺纹刀片的钝化处理中，该方法在切削加工中具有一定的理论意义和工程应用价值。以硬质合金刀具为基础，选择钝化过程中存在的普遍问题比如耗损大、钝化效率低、刃口形状不好控制等现状进行阐释，并通过对常规钝化工艺的分析与研究，提出水射流钝化技术，再用对比实验分析方法，优化改善硬质合金刀具刃口钝化的整体性能。针对硬质合金刀具的刃口钝化工艺进行了理论和实验研究，对比钝化前后的各项性能数据对比，研究表明，传统的钝化工艺能对刀具的加工性能有一定的增强作用，提高切削加工的合理性和效率性，并增强其工艺精度和稳定性，减少微小崩刃和锯口，延缓刀具磨损和损坏。采用水射流新型钝化工艺，对提出的钝化方案进行可行性分析，逐步定形找出最佳方案和最终的试验方案，并以此做出探索性的反复试验。再通过相关评估，让钝化工艺达到标准化生产的要求。微磨粒水射流是一种低成本、高效率的微加工技术，将其运用于刀具的钝化处理，具有重要意义和应用价值。最后围绕螺纹刀片刃口钝化的切削表面质量、钝化圆弧优化等理论分析，并结合实验研究，选择合适的车削螺纹刀片参数，研究分析刀片钝化工艺处理的结果，并且依据实验样本，得出一系列影响刀片钝化处理质量的参数和结果。根据对硬质合金刀具钝化的测试和实验，可以证明，论文采用的分析、设计以及优化解决方案是可行的，这些相关的钝化工艺确能在一定程度上提高刀具寿命、金属切削加工效率和降低制造成本，满足不同类型客户的要求，这在切削加工中具有探索性的意义。
二、Processing of diamond enhanced cemented tungsten carbide insert for rock drilling（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Processing of diamond enhanced cemented tungsten carbide insert for rock drilling（论文提纲范文）
（1）掺杂石墨烯和纳米氧化铝颗粒的WC-6Co硬质合金的强韧化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 WC-Co硬质合金概述 |
| 1.1.1 WC-Co硬质合金的组织和性能 |
| 1.1.2 WC-Co硬质合金的制备工艺 |
| 1.1.3 WC-Co硬质合金的应用及发展 |
| 1.2 WC-Co硬质合金的强韧化研究现状 |
| 1.2.1 制备超细晶WC-Co硬质合金 |
| 1.2.2 制备特粗晶WC-Co硬质合金 |
| 1.2.3 掺杂添加剂的WC-Co硬质合金的强韧化研究 |
| 1.3 碳含量对WC-Co硬质合金的影响 |
| 1.4 课题的提出及研究意义 |
| 1.4.1 添加石墨烯 |
| 1.4.2 添加GO/Al_2O_3复合粒子 |
| 1.4.3 超声-冷冻干燥法混粉 |
| 1.5 课题的研究内容和技术路线 |
| 第二章 实验仪器及测试方法 |
| 2.1 实验设备 |
| 2.2 分析与测试 |
| 2.2.1 粉末粒度测试 |
| 2.2.2 相对密度测试 |
| 2.2.3 显微组织分析 |
| 2.2.4 热分析方法 |
| 2.2.5 导热系数测试 |
| 2.2.6 力学性能测试 |
| 第三章 多层石墨烯对WC-6Co硬质合金强韧化的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料及方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.3 混合粉末的分散情况 |
| 3.4 硬质合金的显微组织 |
| 3.4.1 XRD表征 |
| 3.4.2 TEM表征 |
| 3.4.3 SEM表征 |
| 3.5 掺杂石墨烯的合金的致密化行为 |
| 3.5.1 合金的孔隙度和相对密度 |
| 3.5.2 合金的致密化分析 |
| 3.6 硬质合金的导热性能 |
| 3.7 硬质合金的力学性能分析 |
| 3.7.1 力学性能 |
| 3.7.2 断口形貌及裂纹扩展 |
| 3.7.3 石墨烯的增韧机理 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 GO/Al_2O_3颗粒对WC-6Co硬质合金强韧化的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.3 混合粉末的分散情况 |
| 4.4 硬质合金的显微组织 |
| 4.4.1 TEM表征 |
| 4.4.2 XRD表征 |
| 4.4.3 EBSD表征 |
| 4.4.4 SEM表征 |
| 4.5 硬质合金的致密化分析 |
| 4.5.1 合金的孔隙度和相对密度 |
| 4.5.2 合金的致密化分析 |
| 4.6 硬质合金的力学性能分析 |
| 4.6.1 力学性能 |
| 4.6.2 合金的断口形貌及裂纹扩展 |
| 4.6.3 GO/Al_2O_3复合颗粒的增韧机理 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 两种混粉工艺对WC-6Co-GO/Al_2O_3硬质合金强韧化的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料及实验方法 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.3 混合粉末的分散情况 |
| 5.4 合金的显微组织 |
| 5.5 合金的致密化分析 |
| 5.6 合金的力学性能分析 |
| 5.6.1 力学性能 |
| 5.6.2 合金的断口形貌及裂纹扩展 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 本文的创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）采煤机技术发展历程（七）——截割机构（论文提纲范文）
| 1 截割滚筒构型发展 |
| 1.1 截割滚筒结构 |
| 1.2 滚筒截齿分布 |
| 2 截齿构型发展 |
| (1)第1阶段:普遍使用刀形截齿。 |
| (2)第2阶段:广泛使用镐形截齿。 |
| (3)第3阶段:研发应用强力截齿。 |
| (4)第4阶段:使用尖头镐形截齿。 |
| (5)第5阶段:使用大截深刀型截齿。 |
| 3 截齿耐磨技术发展 |
| 3.1 硬质合金截齿 |
| 3.2 复合耐磨截齿 |
| 3.2.1 沉积硬膜截齿 |
| 3.2.2 烧结孕镶截齿 |
| 3.2.3 焊接复合截齿 |
| (1)堆焊截齿。 |
| (2)钎焊截齿。 |
| (3)激光熔覆截齿。 |
| (4)等离子熔覆截齿。 |
| 3.3 聚晶金刚石截齿 |
| 3.4 滚筒耐磨材料 |
| 4 截割滚筒降尘技术 |
| 4.1 截割工艺减尘 |
| 4.2 滚筒喷雾降尘 |
| 4.3 吸尘滚筒除尘 |
| 5 结语 |
（3）天然金刚石刀具机械化学钝化工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的背景和意义 |
| 1.1.1 课题的来源 |
| 1.1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 刀具刃口钝化技术 |
| 1.2.2 化学方法加工金刚石材料 |
| 1.2.3 金刚石材料机械去除模型 |
| 1.2.4 国内外研究现状综述及简析 |
| 1.3 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 钝化工艺方法研究与刃形评价指标的确立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 天然金刚石刀具机械化学钝化工艺方法 |
| 2.2.1 刃口钝化方法 |
| 2.2.2 钝化工艺系统的组成 |
| 2.3 天然金刚石刀具刃口钝化相关数据处理方法 |
| 2.3.1 刃口测量数据处理方法 |
| 2.3.2 钝化材料去除率计算 |
| 2.4 天然金刚石刀具钝化后刃口形状评价指标的确立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 天然金刚石刀具机械化学钝化机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机械化学钝化中的化学反应分析 |
| 3.2.1 机械化学钝化中化学反应的热力学分析 |
| 3.2.2 机械化学钝化中化学反应的动力学分析 |
| 3.3 天然金刚石刀具钝化效果预试验 |
| 3.4 天然金刚石刀具刃口表面微观抗拉强度的推导 |
| 3.4.1 金刚石晶体任意晶面动态微观抗拉强度简介 |
| 3.4.2 天然金刚石刀具刃口沿任意晶面晶向的微观抗拉强度 |
| 3.5 天然金刚石刀具刃口微观抗拉强度模型的验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 天然金刚石刀具机械化学钝化工艺实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钝化工艺参数对天然金刚石刀具刃口钝化质量的影响 |
| 4.2.1 主轴旋转方向 |
| 4.2.2 刃口钝化时间 |
| 4.2.3 机床主轴仰角 |
| 4.2.4 机床主轴转速 |
| 4.3 天然金刚石刀具刃口机械化学钝化工艺参数优选 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 天然金刚石刀具钝化前后切削性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 天然金刚石刀具钝化前后切削能力分析 |
| 5.2.1 天然金刚石刀具刃口楔角对切削性能的影响分析 |
| 5.2.2 天然金刚石刀具切削刃钝圆半径对切削性能的影响分析 |
| 5.2.3 天然金刚石刀具刃口缺陷对切削性能的影响分析 |
| 5.3 钝化前后刀具切削性能对比实验 |
| 5.3.1 切削性能实验方案 |
| 5.3.2 切削性能实验结果及分析 |
| 5.3.3 切削性能对比实验总结 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（4）特殊组成与结构硬质合金及钨基材料的制备和组织性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 硬质合金概述 |
| 1.1.1 硬质合金的组成及性能特点 |
| 1.1.2 硬质合金的分类 |
| 1.1.3 硬质合金的发展历史 |
| 1.1.4 硬质合金的生产工艺 |
| 1.1.5 硬质合金的应用 |
| 1.1.6 硬质合金的发展趋势 |
| 1.2 超细及纳米晶硬质合金 |
| 1.2.1 概述 |
| 1.2.2 超细及纳米晶硬质合金原料粉体的制备 |
| 1.2.3 超细及纳米晶硬质合金的烧结 |
| 1.2.4 超细及纳米晶硬质合金中晶粒长大抑制剂的应用 |
| 1.2.5 超细及纳米晶硬质合金的应用 |
| 1.3 硬质合金粘结相的改进 |
| 1.3.1 概述 |
| 1.3.2 镍和铁用作硬质合金粘结相 |
| 1.3.3 铜用作硬质合金粘结相 |
| 1.3.4 金属间化合物用作硬质合金粘结相 |
| 1.4 梯度硬质合金 |
| 1.4.1 概述 |
| 1.4.2 梯度硬质合金的制备方法 |
| 1.4.3 梯度硬质合金的应用 |
| 1.5 稀土元素掺杂硬质合金 |
| 1.5.1 概述 |
| 1.5.2 稀土元素掺杂硬质合金的制备方法 |
| 1.5.3 稀土元素掺杂硬质合金的强化机理 |
| 1.6 稀土氧化物掺杂钨基材料 |
| 1.6.1 概述 |
| 1.6.2 稀土氧化物掺杂钨基材料制备 |
| 1.6.3 稀土氧化物掺杂钨基材料的强化机理 |
| 1.7 本论文的研究目的及主要研究内容 |
| 第二章 微波烧结制备WC-10Co超细晶硬质合金的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 原料及仪器设备 |
| 2.2.2 材料的制备 |
| 2.2.3 测试与分析 |
| 2.3 实验结果与分析 |
| 2.3.1 粉体的表征 |
| 2.3.2 烧结温度对WC-10Co硬质合金组织性能的影响 |
| 2.3.3 WC-10Co硬质合金粘结相组成以及微观界面结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 WC-10(Co/Cu)超细晶硬质合金的制备和组织性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 原料及仪器设备 |
| 3.2.2 材料的制备 |
| 3.2.3 组织性能测试与分析 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 粉体的表征 |
| 3.3.2 烧结致密化及烧结体的显微组织分析 |
| 3.3.3 Cu添加对WC-10(Co/Cu)硬质合金力学性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 具有Co成分和WC晶粒尺寸双重梯度结构的WC-Co硬质合金的研制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 原料及仪器设备 |
| 4.2.2 材料的制备 |
| 4.2.3 组织性能测试与分析 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 粉体的表征 |
| 4.3.2 WC-Co梯度硬质合金的烧结致密化 |
| 4.3.3 烧结体的显微组织结构和演化过程 |
| 4.3.4 WC-Co梯度硬质合金的力学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 La_2O_3 掺杂超细晶WC-10Co硬质合金的研制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 原料及仪器设备 |
| 5.2.2 材料的制备 |
| 5.2.3 组织性能测试与分析 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 粉体的表征 |
| 5.3.2 烧结体的烧结致密化过程及显微组织 |
| 5.3.3 La_2O_3 在烧结体中的分布以及界面关系 |
| 5.3.4 La_2O_3 /WC-10Co硬质合金力学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 La_2O_3 掺杂W基复合材料的制备和组织性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 原料及仪器设备 |
| 6.2.2 La_2O_3 /W复合材料的制备 |
| 6.2.3 组织性能测试与分析 |
| 6.3 实验结果与分析 |
| 6.3.1 粉体的表征 |
| 6.3.2 烧结体的显微组织演变及烧结致密化分析 |
| 6.3.3 La_2O_3 /W复合材料烧结体的力学性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（5）基于表面粗糙度的CMP硬质合金刀片抛光参数与切削参数优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 硬质合金刀片制备工艺 |
| 1.2.2 工艺参数数据库决策 |
| 1.2.3 工件表面粗糙度研究 |
| 1.2.4 车削工艺参数优化 |
| 1.2.5 目前存在的主要问题 |
| 1.3 研究目标及内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 CMP硬质合金刀片的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 化学机械抛光原理 |
| 2.3 硬质合金刀片前刀面多工序CMP抛光实验 |
| 2.3.1 实验设备及实验材料 |
| 2.3.2 多工序CMP工艺流程设计 |
| 2.3.3 抛光液磨粒选择 |
| 2.3.4 多工序CMP硬质合金刀片的实验方案 |
| 2.3.5 多工序CMP抛光实验数据采集 |
| 2.3.6 多工序CMP刀片前刀面的表面形貌对比分析 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 难加工材料的工件表面粗糙度车削实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工件表面粗糙度相关理论基础 |
| 3.3 CMP硬质合金刀片的车削实验 |
| 3.3.1 实验设备及实验材料 |
| 3.3.2 工件表面粗糙度的实验方案设计 |
| 3.3.3 车削实验数据的采集 |
| 3.4 钛合金工件表面粗糙度数据分析 |
| 3.4.1 切削参数及刀片表面粗糙度对工件表面粗糙度的影响分析 |
| 3.4.2 钛合金工件表面粗糙度模型建立 |
| 3.4.3 钛合金工件表面粗糙度模型验证 |
| 3.5 镍基高温合金工件表面粗糙度数据分析 |
| 3.5.1 切削参数及刀片表面粗糙度对工件表面粗糙度的影响分析 |
| 3.5.2 镍基高温合金工件表面粗糙度模型建立 |
| 3.5.3 镍基高温合金工件表面粗糙度模型验证 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 基于工件表面粗糙度的刀片表面粗糙度与切削参数优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 自适应变异优化粒子群算法 |
| 4.2.1 自适应变异优化粒子群算法原理 |
| 4.2.2 自适应变异优化粒子群算法流程 |
| 4.3 基于工件表面粗糙度的优化模型 |
| 4.3.1 多目标优化函数 |
| 4.3.2 钛合金表面粗糙度的优化模型 |
| 4.3.3 镍基高温合金表面粗糙度的优化模型 |
| 4.4 基于优化模型的刀片表面粗糙度与切削参数优化 |
| 4.4.1 钛合金优化模型的刀片表面粗糙度与切削参数优化 |
| 4.4.2 镍基高温合金优化模型的刀片表面粗糙度与切削参数优化 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 基于刀片表面粗糙度的CMP抛光参数优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CMP抛光工艺参数决策基础理论 |
| 5.2.1 功能需求分析 |
| 5.2.2 混合推理机制 |
| 5.2.3 刀片表面粗糙度预测模型的建立 |
| 5.2.4 总体框架设计 |
| 5.3 CMP抛光工艺参数决策程序开发 |
| 5.3.1 管理系统的选择 |
| 5.3.2 前端开发软件的选择 |
| 5.3.3 决策程序开发 |
| 5.3.4 决策程序实例测试 |
| 5.4 基于决策程序的CMP硬质合金刀片抛光参数优化组合 |
| 5.4.1 钛合金优化模型的CMP抛光参数优化组合 |
| 5.4.2 镍基高温合金优化模型的CMP抛光参数优化组合 |
| 5.5 实验验证 |
| 5.5.1 钛合金CMP抛光参数与切削参数优化组合的实验验证 |
| 5.5.2 镍基高温合金CMP抛光参数与切削参数优化组合的实验验证 |
| 5.6 小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间获得的科研成果及参与的科研项目 |
（6）一种超细Ti（C，N）基金属陶瓷材料在切削刀具中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 切削刀片用金属陶瓷发展概况 |
| 1.2.2 金属陶瓷切削刀片的制造工艺 |
| 1.2.3 金属陶瓷磨削技术现状及趋势 |
| 1.2.4 国际Ti(C,N)金属陶瓷切削刀片的应用情况及发展趋势 |
| 1.3 课题来源和论文结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 新型超细TI(C,N)基金属陶瓷材料的研制 |
| 2.1 超细TI(C,N)基金属陶瓷制备工艺分析 |
| 2.1.1 混合料制备中球湿磨工艺的改进 |
| 2.1.2 抑制剂对Ti(C,N)基金属陶瓷微观结构和合金性能的影响 |
| 2.1.3 烧结气氛对Ti(C,N)基金属陶性能的影响 |
| 2.2 超细TI(C,N)基金属陶瓷成分设计及合金性能 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 超细TI(C,N)基金属陶瓷刀片磨削工艺研究 |
| 3.1 实验设备及材料 |
| 3.2 磨削工艺参数对金属陶瓷刀片刃口完整性的影响 |
| 3.2.1 砂轮粒度对刃口完整性的影响 |
| 3.2.2 砂轮粒度对刃口完整性的影响 |
| 3.3 各磨削条件下金属陶瓷刀片切削性能验证 |
| 3.4 基于效率提升的金属陶瓷刀片磨削工艺优化 |
| 3.4.1 端面加工控制要求 |
| 3.4.2 周边加工质量控制要求 |
| 3.4.3 刃口抽样及质控要求 |
| 3.4.4 刃口结构形式要求 |
| 3.4.5 大批生产后切削性能验证 |
| 3.5 超细TI(C,N)基金属陶瓷/SE1203 规模化生产工艺要求 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 超细TI(C,N)基金属陶瓷刀片寿命规律研究 |
| 4.1 实验条件及刀片寿命判据 |
| 4.1.1 实验条件 |
| 4.1.2 刀片寿命判据 |
| 4.2 切削参数对超细TI(C,N)基金属陶瓷车削刀片寿命影响规律 |
| 4.2.1 切削实验方案 |
| 4.2.2 切削试验结果分析 |
| 4.2.3 Ti(C,N)基金属陶瓷刀具切削45 钢时寿命计算模型 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 超细TI(C,N)基金属陶瓷切削性能研究 |
| 5.1 二种刀具材料精加工车削领域性能对比 |
| 5.2 三种刀具半精加工车削领域性能对比 |
| 5.2.1 三种刀具半精加工42CrMo的对比试验结果及其分析 |
| 5.2.2 三种刀具半精加工45 钢的对比试验结果及其分析 |
| 5.2.3 三种刀具半精加工20 钢的对比试验结果及其分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）WC-Co硬质合金在冲击和静载下的疲劳性能与尺寸效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 硬质合金概述 |
| 1.1.1 硬质合金的历史及发展 |
| 1.1.2 硬质合金的制备 |
| 1.1.3 硬质合金的应用 |
| 1.2 WC-Co硬质合金的组成结构 |
| 1.2.1 WC-Co二元体系 |
| 1.2.2 WC-Co硬质合金的相组成 |
| 1.2.3 WC-Co硬质合金结构理论 |
| 1.2.4 WC-Co硬质合金微观结构参数 |
| 1.3 硬质合金的疲劳性能 |
| 1.3.1 硬质合金的循环疲劳 |
| 1.3.2 硬质合金的冲击疲劳 |
| 1.3.3 硬质合金的静态疲劳 |
| 1.4 硬质合金的尺寸效应 |
| 1.5 本论文选题背景、研究目的与内容 |
| 1.5.1 选题背景 |
| 1.5.2 研究目的与内容 |
| 第2章 实验材料与实验内容 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验方案 |
| 2.3.1 断裂韧性的测定 |
| 2.3.2 维氏硬度的测定 |
| 2.3.3 抗弯强度的测定 |
| 2.3.4 冲击韧性的测定 |
| 2.3.5 冲击疲劳实验 |
| 2.3.6 静态疲劳试验 |
| 2.3.7 试样断口形貌分析 |
| 第3章 硬质合金在单调和冲击载荷下的力学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 硬质合金在单调载荷下的力学性能 |
| 3.2.1 断裂韧性 |
| 3.2.2 维氏硬度 |
| 3.2.3 抗弯强度 |
| 3.2.4 韧性与强硬度的关系 |
| 3.3 硬质合金的冲击性能 |
| 3.3.1 冲击韧性 |
| 3.3.2 低周冲击疲劳性能 |
| 3.3.3 低周冲击疲劳断裂机制 |
| 3.3.4 微观结构参数对低周冲击疲劳性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 硬质合金的静态疲劳机制与厚度效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 硬质合金的静态疲劳 |
| 4.2.1 静态疲劳性能 |
| 4.2.2 静态疲劳断裂机制 |
| 4.3 静态疲劳的厚度效应 |
| 4.3.1 试样厚度对静态疲劳寿命的影响 |
| 4.3.2 微观组织对厚度效应的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
（9）微细刀具表面金刚石涂层的制备及其应用基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题的研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状综述 |
| 1.3.1 CVD金刚石薄膜的制备及其耐磨损性能研究 |
| 1.3.2 微细切削加工技术 |
| 1.3.3 HFCVD法制备金刚石薄膜的温度场仿真研究 |
| 1.3.4 金刚石涂层刀具的制备及其应用研究 |
| 1.3.5 CVD金刚石涂层微细刀具的制备及其应用研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 CVD金刚石薄膜的制备及其耐磨损性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 金刚石薄膜的沉积原理 |
| 2.3 HFCVD法制备金刚石薄膜的设备与流程 |
| 2.4 CVD金刚石薄膜的表征分析 |
| 2.4.1 表面形貌 |
| 2.4.2 表面粗糙度 |
| 2.4.3 薄膜晶粒取向 |
| 2.4.4 拉曼光谱分析 |
| 2.5 膜基结合强度研究 |
| 2.6 MCD和NCD薄膜耐磨损性能研究 |
| 2.6.1 实验样品准备 |
| 2.6.2 实验过程描述 |
| 2.6.3 实验结果分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 CVD金刚石涂层微细刀具制备过程温度场仿真研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算流体动力学基础理论与FLUENT软件概述 |
| 3.3 单排微细刀具的温度场仿真与实验验证研究 |
| 3.3.1 模型的建立 |
| 3.3.2 仿真结果与讨论 |
| 3.3.3 测温实验验证 |
| 3.4 批量化微细刀具制备参数的仿真与优化 |
| 3.4.1 模型的建立 |
| 3.4.2 仿真结果与讨论 |
| 3.4.3 沉积实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 CVD金刚石涂层微细刀具的制备工艺优化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微细刀具预处理工艺的优化 |
| 4.2.1 微细刀具的预处理过程 |
| 4.2.2 微细刀具预处理区域的优化 |
| 4.2.3 微细刀具预处理时间的优化 |
| 4.3 CVD金刚石涂层微细刀具的沉积工艺参数优化 |
| 4.3.1 形核反应气压的优化 |
| 4.3.2 基体温度的优化 |
| 4.3.3 碳源浓度的优化 |
| 4.4 动态掺硼过渡层工艺 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 石墨加工用金刚石涂层微细刀具的制备与应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 石墨与金刚石薄膜的摩擦学性能研究 |
| 5.2.1 摩擦实验的准备 |
| 5.2.2 石墨与金刚石薄膜摩擦过程分析 |
| 5.2.3 石墨与金刚石薄膜摩擦磨损表面分析 |
| 5.3 钻削石墨时微细钻头涂层类型优化 |
| 5.3.1 微细钻头上不同涂层的性能表征 |
| 5.3.2 不同涂层微细钻头钻削石墨性能比较 |
| 5.4 微米金刚石涂层微细石墨钻头涂层厚度的优化 |
| 5.4.1 不同厚度微米金刚石薄膜性能表征 |
| 5.4.2 不同厚度MCD涂层微细钻头加工高纯石墨切削性能比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 CVD金刚石涂层微细PCB钻头的制备与应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 PCB板与CVD金刚石薄膜之间的摩擦学性能 |
| 6.2.1 硬质合金球表面金刚石薄膜的表征 |
| 6.2.2 PCB板与金刚石薄膜摩擦过程分析 |
| 6.2.3 金刚石薄膜及PCB板磨损表面分析 |
| 6.3 薄膜类型与厚度对微细PCB钻头切削性能的影响 |
| 6.3.1 涂层薄膜类型优化 |
| 6.3.2 NCD涂层厚度的优化 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 CVD金刚石涂层微细铝合金刀具的制备与应用研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 铝合金与CVD金刚石薄膜的摩擦学性能 |
| 7.2.1 摩擦实验的准备 |
| 7.2.2 铝合金与金刚石薄膜间的摩擦实验过程分析 |
| 7.2.3 摩擦副中对磨区域的磨损表面分析 |
| 7.3 金刚石涂层微细铝合金钻头的优化制备 |
| 7.3.1 涂层类型对微细铝合金钻头钻削性能的影响 |
| 7.3.2 NCD涂层微细铝合金钻头涂层厚度的优化 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 本文完成的主要研究工作和结论 |
| 8.2 本文主要创新点 |
| 8.3 下一步研究工作 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间公开发表的论文 |
| 攻读博士学位期间获得的奖励 |
| 致谢 |
| 附录 应用证明 1 |
| 附录 应用证明 2 |
| 附录 应用证明 3 |
（10）基于硬质合金的刀具钝化工艺分析与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 刀具发展现状及概况 |
| 1.1.1 引言 |
| 1.1.2 刀具材料的发展 |
| 1.1.3 涂层技术的应用 |
| 1.1.4 深冷处理的探索 |
| 1.1.5 钝化技术的概论及发展现状 |
| 1.2 刀具发展遇到的问题 |
| 1.3 论文的研究目的、意义和课题来源 |
| 1.4 本论文的研究内容 |
| 2 硬质合金刀具钝化技术研究 |
| 2.1 硬质合金的损伤规律 |
| 2.2 硬质合金刀具的刃磨 |
| 2.2.1 刀具刃口形式 |
| 2.2.2 硬质合金刀具的钝化参数研究 |
| 2.2.3 钝化参数的选择原则 |
| 2.3 其他刃磨设备选择 |
| 2.3.1 砂轮的选择和使用 |
| 2.3.2 硬质合金刀具钝化的注意事项 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 硬质合金刀具钝化试验 |
| 3.1 硬质合金刀片的通用刃磨工艺参数 |
| 3.1.1 刀片的选择 |
| 3.1.2 钝化条件的选择 |
| 3.2 硬质合金刀片通用钝化试验过程 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 硬质合金钝化工艺优化 |
| 4.1 刀具钝化对切削加工的影响分析 |
| 4.1.1 对切削力的影响 |
| 4.1.2 对切削温度的影响 |
| 4.1.3 对切削系统稳定性的影响 |
| 4.2 新式钝化工艺分析及设备研究 |
| 4.2.1 多方法结合刃磨工艺 |
| 4.2.2 电解磨削法 |
| 4.2.3 微磨料水射流工艺 |
| 4.3 对比综合分析 |
| 4.4 硬质合金刀具刃口微磨料水射流钝化处理的工艺优化 |
| 4.4.1 硬质合金刀具几何参数的影响 |
| 4.4.2 基于微磨料水射流的钝化优化工艺试验 |
| 4.4.3 微磨料水射流钝化处理结果分析 |
| 4.4.4 误差分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
| 致谢 |
四、Processing of diamond enhanced cemented tungsten carbide insert for rock drilling（论文参考文献）
- [1]掺杂石墨烯和纳米氧化铝颗粒的WC-6Co硬质合金的强韧化研究[D]. 苏武丽. 四川大学, 2021(02)
- [2]采煤机技术发展历程（七）——截割机构[J]. 葛世荣. 中国煤炭, 2020(12)
- [3]天然金刚石刀具机械化学钝化工艺研究[D]. 崔志鹏. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [4]特殊组成与结构硬质合金及钨基材料的制备和组织性能研究[D]. 李剑峰. 合肥工业大学, 2019(01)
- [5]基于表面粗糙度的CMP硬质合金刀片抛光参数与切削参数优化[D]. 文娟. 湘潭大学, 2018(02)
- [6]一种超细Ti（C，N）基金属陶瓷材料在切削刀具中的应用[D]. 李忠华. 湖南大学, 2019(07)
- [7]WC-Co硬质合金在冲击和静载下的疲劳性能与尺寸效应研究[D]. 姚亮. 湖南大学, 2017(07)
- [8]加快研发钎具使用技术及配套机具,克服钎具发展短板（续）[J]. 张国榉,叶凌云,邓治洲,张汉斌,周晔. 凿岩机械气动工具, 2016(02)
- [9]微细刀具表面金刚石涂层的制备及其应用基础研究[D]. 雷学林. 上海交通大学, 2015(02)
- [10]基于硬质合金的刀具钝化工艺分析与研究[D]. 毛智星. 西华大学, 2014(02)