微波烧结复杂刃形TiB2基陶瓷刀具的设计制备及力学性能

基于微波烧结的特点,设计了复杂刃形TiB_(2)基陶瓷刀具的结构参数。利用有限元仿真,研究了在车削球墨铸铁QT450时刀具结构参数对车削力和车削温度的影响。确定了复杂刃形TiB_(2)基陶瓷刀具的最优刀具前角为5°、后角为6°、刀尖圆弧半径为0.8 mm。采用微波烧结技术制备了复杂刃形TiB_(2)基陶瓷刀具,研究了压制压力和保压时间对复杂刃形TiB_(2)基陶瓷刀具的相对密度、力学性能和微观组织的影响。结果表明:压制压力对晶粒的异常生长影响较大,合理的压制压力可以抑制晶粒的异常长大,改善刀具断裂模式,进而提高刀具性能。合理的保压时间可以使刀具表面的白色相分布均匀,防止聚集,这有利于刀具断裂韧度的提高。在压制压力为200 MPa,保压时间为4 min时,刀具各部位尺寸收缩率较为平均,成形精度较高,致密度最高,微观组织更加均匀,晶粒排列更加紧密,综合力学性能最优。