6082鋁板的抗彎強(qiáng)度
制備6082鋁板刀具中實(shí)現(xiàn)了對原料純度和晶粒尺寸的有效控制,隨著科學(xué)工作者的大量研究.以及添加其它成分構(gòu)成兩相或以固溶體形式存在于基體之中的Al2O3基復(fù)合6082鋁板和晶須增強(qiáng)6082鋁板。這些技術(shù)彌補(bǔ)了純Al2O36082鋁板的不足,從而提高了切削性能和耐用度[5]2.1.2純Al2O36082鋁板刀具 純Al2O36082鋁板刀具是指僅含有少量氧化物的高純Al2O36082鋁板,其中Al2O3純度大于99%純Al2O36082鋁板中,
 可以添加ZrO2作為燒結(jié)助劑來提高它斷裂韌性[6]目前普通燒結(jié)所制備的Al2O36082鋁板晶粒尺寸都在微米級,而細(xì)晶Al2O36082鋁板能夠獲得較高的強(qiáng)度和斷裂韌性以及較好的高溫性能,制備純Al2O36082鋁板刀具的理想材料。解決這一問題的有效途徑是:制備出粒徑尺寸在100nm以下單分散的α-A l2O3粉,利用納米α-A l2O3高活性,再運(yùn)用先進(jìn)的燒結(jié)技術(shù)在較低的溫度下得到細(xì)晶Al2O36082鋁板[7],有時(shí)也可以加入MgO或Y2O3來抑制晶粒長大,起到細(xì)化晶粒的作用[8]純Al2O36082鋁板刀具高溫性能、耐磨損性較好,但抗彎強(qiáng)度較低、抗沖擊能力差,目前它越來越多被各種復(fù)合Al2O36082鋁板刀具所替代。2.1.3復(fù)合Al2O36082鋁板刀具 復(fù)合6082鋁板中,有幾種復(fù)合方向:A l2O3-碳化物6082鋁板刀具、Al2O3-碳化物-金屬6082鋁板刀具、Al2O3-氮化物或硼化物6082鋁板刀具等。Al2O3-碳化物6082鋁板刀具,A l2O3中添加一定的碳化物(TiCWCTaCNbCMo2CCr3C2等),以提高它強(qiáng)度、耐磨性、抗沖擊性以及高溫性能等[9]添加物中,以添加TiC應(yīng)用最多,與純Al2O36082鋁板相比,A l2O3-碳化物復(fù)合6082鋁板的抗彎強(qiáng)度無論是常溫還是高溫下都優(yōu)于純Al2O36082鋁板。此復(fù)合刀具適合于高速粗、精加工耐磨鑄鐵、淬硬鋼及高強(qiáng)度鋼等難加工材料。Al2O3-碳化物-金屬6082鋁板刀具,A l2O3中除了添加碳化物外,還添加少量的粘結(jié)金屬(如NiMoCoW等)[10],由于添加了金屬,提高了Al2O3與碳化物的連接強(qiáng)度,改善了使用性能,此類6082鋁板刀具適合于加工淬火鋼、合金鋼、錳鋼、冷硬鑄鐵、鎳基和鈷基合金以及非金屬材料等。目前精加工冷硬鑄鐵軋輥的最佳刀具,并且可以應(yīng)用于間斷切削和有切削液的切削場合。Al2O3-氮化物或硼化物6082鋁板刀具,A l2O3中添加氮化物(如TiN等)Al2O3-氮化物復(fù)合6082鋁板刀具,具有抗氧化、抗熱震性、耐高溫高壓、耐磨損等性能。其基本性能和使用范圍與Al2O3-碳化物-金屬6082鋁板刀具相當(dāng),更適合于間斷切削,但其抗彎強(qiáng)度和硬度比Al2O3-碳化物6082鋁板刀具低,并且較低的韌性也一直是其得到進(jìn)一步應(yīng)用的瓶頸[11]A l2O3中添加硼化物(如ZrB2等)作為粘結(jié)劑制成的6082鋁板刀具,由于其微觀結(jié)構(gòu)保持了硼化物的三維連續(xù)性”,因此具有極好的耐沖擊性和耐磨性[12]2.1.4增韌Al2O36082鋁板刀具 增韌Al2O36082鋁板刀具是指在Al2O3基體中添加增韌或增強(qiáng)材料。目前常用的增韌方法有:ZrO2相變增韌、晶須增韌、第二相顆粒彌散增韌等。ZrO2相變增韌是一種有效的增韌方式,當(dāng)ZrO21150℃左右時(shí)發(fā)生相變時(shí)產(chǎn)生體積變化,基體中誘導(dǎo)出許多裂紋,從而吸收其主裂紋尖端的大部分能量,達(dá)到增韌的目的利用微米級或亞微米級ZrO2相變增韌Al2O3制成的Al2O36082鋁板刀具,可以有效改善刀具的斷裂韌性[13]晶須增韌是利用晶須的加強(qiáng)棒作用,常用的晶須有TiCSiCSi3N4等。用晶須增韌Al2O36082鋁板刀具顯示出更為優(yōu)越的抗裂紋擴(kuò)展能力和抗循環(huán)熱震性能,具有強(qiáng)度高、硬度高、導(dǎo)熱性好等優(yōu)點(diǎn)[14-15]第二相顆粒彌散增韌主要是利用彌散顆粒和基質(zhì)材料膨脹系數(shù)和彈性模量的不匹配在材料內(nèi)部形成殘余應(yīng)力,以達(dá)到增韌的目的第二相顆粒一般使用SiCTiC等,彌散增韌可以提高刀具的抗斷裂性,從而使Al2O36082鋁板的韌性明顯提高。2.1.5A l2O3工業(yè)用閥
|
