文档名：金属间化合物MoSi2协同SiC晶须增韧Si3N4陶瓷刀具的制备及切削性能
摘要：为进一步提高Si3N4陶瓷刀具的强度和韧性,克服单一增韧方式以及金属粘结剂增韧的局限性,本工作利用金属间化合物协同晶须对其增韧补强,将MoSi2颗粒和SiC晶须添加到Si3N4陶瓷基体中,制备出Si3N4/MoSi2/SiCw(SMC)复合陶瓷刀具材料.结果表明:SiC晶须的加入可以有效提高Si3N4陶瓷的断裂韧性,MoSi2的加入可以显著提升Si3N4陶瓷的抗弯强度.连续干切削45#淬火钢时,相较于商用刀具YBC251,SMC复合陶瓷刀具的寿命及切削稳定性提升显著.其中,添加了SiC晶须的SMC3(MoSi210％(未作特别说明时均为质量分数),SiCw10％)及SMC2(Mo-Si20％,SiCw10％)刀具的寿命均比未添加SiCw的SMC1(MoSi210％,SiCw0％)更长.随着切削深度的增加,未添加MoSi2的SMC2易出现崩刃现象,切削稳定性不如协同增韧的SMC3.
Abstract：InordertofurtherimprovethestrengthandtoughnessofSi3N4ceramictool,overcomethelimitationsofsingletougheningmethodandmetalbindertoughening,MoSi2particlesandSiCwhiskerswereaddedtotheSi3N4ceramicmatrixtoprepareSi3N4/MoSi2/SiCw(SMC)compo-siteceramictoolmaterialbytougheningandreinforcingthemwithintermetalliccompoundsandwhiskers.TheresultsshowthattheadditionofSiCwhiskercaneffectivelyimprovethefracturetoughnessofSi3N4ceramics,andtheadditionofMoSi2cansignificantlyimprovethebendingstrengthofSi3N4ceramics.Incontinuousdrycuttingof45#quenchedsteel,thetoollifeandcuttingreliabilityofSMCcompositeceramictoolaresignifi-cantlyimprovedcomparedwithcommercialtoolYBC251.Amongthem,thetoollifeofSMC3(MoSi210wt％,SiCw10wt％)andSMC2(MoSi20wt％,SiCw10wt％)withSiCwhiskerisbetterthanthatofSMC1(MoSi210wt％,SiCw0wt％)withoutSiCw.Withtheincreaseofcuttingdepth,SMC2withoutMoSi2ispronetochipping,andthecuttingreliabilityisnotasgoodasSMC3withsynergistictoughening.
作者：周后明 周金虎 刘刚 陈皓月Author：ZHOUHouming ZHOUJinhu LIUGang CHENHaoyue
作者单位：湘潭大学机械工程学院,湖南湘潭411105
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(2)
分类号：TG75
关键词：陶瓷刀具 协同增韧 切削 力学性能 微观结构
Keywords：ceramictool synergistictoughening cutting mechanicalproperty microstructure
机标分类号：TF123TG711TG115.5
在线出版日期：2024年3月19日
基金项目：金属间化合物MoSi2协同SiC晶须增韧Si3N4陶瓷刀具的制备及切削性能[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(2)周后明 周金虎 刘刚 陈皓月为进一步提高Si3N4陶瓷刀具的强度和韧性,克服单一增韧方式以及金属粘结剂增韧的局限性,本工作利用金属间化合物协同晶须对其增韧补强,将MoSi2颗粒和SiC晶须添加到Si3N4陶瓷基体中,制备出Si3N4/MoSi2/SiCw(SMC)复合陶瓷...参考文献和引证文献
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