硬质合金整体刀具外圆磨削加工表面缺陷分析

亚微、超细和纳米晶硬质合金是硬质合金整体刀具的典型材质,磨削加工表面缺陷会严重影响其使用寿命和服役行为的稳定性。本文分析了硬质合金整体刀具外圆磨削加工表面存在的4种典型缺陷及其形成原因,即磨屑表面粘附、表面条状撕裂、黏结相浸出和次表层裸露、WC晶粒碎裂。剖析了硬质合金整体刀具磨削加工的特殊性,即(1)合金中易存在以Co池和WC晶粒异常长大为典型代表的微观缺陷;(2)高矫顽磁力导致的难消磁特性;(3)高硬度和高强度导致的磨削碎屑的强损伤力;(4)低热导率和强磨削力工况条件对磨削液施载效果的严要求;(5)微观缺陷与磨削液的交互作用可促进黏结相和硬质相的电偶腐蚀和磨削表面Co的浸出;(6)强磨削力和WC本征脆性共同作用下,WC微小碎粒的形成对高效排屑的严要求。在棒材材质质量控制、磨削加工、磨屑处置、加工工序、磨削液选择与使用、磨削后处理和产品包装等方面提出了一系列抑制与预防磨削加工表面缺陷的建议。

合金添加剂对WC基硬质合金氧化行为及其关联特性的影响

为了同步改善合金的高温抗氧化性能及物理与力学性能,设计WC-6Co-6Ni、WC-6Co-6Ni-1Cr_(3)C_(2)、WC-6Co-6Ni-1CeO_(2)和WC-12Co-1CeO_(2)等4组WC基硬质合金,分别对应1^(#)~4^(#)合金,对比研究合金的微观结构、物理与力学性能和700℃连续16 h的氧化行为。结果表明,CeO_(2)弥散相的存在不会导致WC基硬质合金强度降低,合金硬度遵循复合材料硬度及晶粒度和各相体积分数的耦合作用规律。4组合金中,4^(#)合金的硬度最高,其次为2^(#)合金,Co、Ni黏结金属对硬质合金硬度的影响显著。Cr_(3)C_(2)和CeO_(2)添加剂均可显著改善700℃下合金的抗氧化性能,但Cr_(3)C_(2)的改善效果明显优于CeO_(2)。在WC基硬质合金中添加适量的Cr_(3)C_(2)和CeO_(2),并用Ni部分替代Co,可实现对合金高温抗氧化性能及物理与力学性能同步改善。

MRU位置偏差二次探测及多波束异常条纹地形消除方法研究

针对多波束测深数据中常出现的沿航迹向异常条纹在浅水影响显著,传统方法机理不完善和异常消除不彻底问题,基于多波束数据处理原理分析成因,认为主要由于诱导涌浪未补偿或姿态传感器(motion reference unit,MRU)位置偏差量测不准带来的诱导涌浪补偿残余所致,为此提出基于往返测线测深点对深度不符值的MRU位置偏差二次分段探测方法和异常条纹消除方法。首先通过最近平面点搜索,发现同名点对;然后分段构建深度不符值与欲探测的MRU位置偏差关系模型,并借助支持向量机回归参数抗差估计法估计位置偏差;最后给出修正模型,消除测深数据中异常条纹影响。实验表明,所提方法从机理上较彻底地消除了异常测深条纹影响,也为MRU安装偏差探测提供了一种新方法。

TiC_(0.7)N_(0.3)-WC-TaC-Mo_(2)C-Co合金中的润湿行为

采用座滴法测量Co熔体与TiC_(0.7)N_(0.3)-29%WC-12%TaC-2%Mo_(2)C(质量分数)基体之间的接触角,采用扫描电镜和能谱分析仪观察与分析润湿性测试后基体与Co熔体凝固层微观结构与成分变化。结果表明,5 N高纯Ar气和真空条件下,Co在基体表面的完全熔化温度分别为1457℃和1513℃,与此温度相对应的初始接触角分别为11.1°和24.8°;除N以外,基体中合金组元均能扩散至Co层,Co通过熔渗与扩散在基体中呈连续式梯度变化,在基体低Co区能以纳米膜形式存在。依据合金体系接触角随温度的变化规律可以推断,在液相烧结阶段,采用Ar气作为烧结气氛或采用压力烧结,有利于该合金体系润湿性的改善。