CO冷却对Ti(C,N)基金属陶瓷切削性能的影响研究

为了研究CO冷却对Ti(C,N)基金属陶瓷切削性能的影响。本文设计了Ti(C,N)基金属陶瓷CO冷却气压0、1.5、2.5、3.5、4.5 kPa五种工况,对Ti(C,N)基金属陶瓷刀片进行切削测试,对比不同工况下Ti(C,N)基金属陶瓷轴向应力、表面粗糙度以及磨损量。实验结果表明:与真空冷却相比,CO冷却下Ti(C,N)基金属陶瓷轴向应力更大、表面粗糙度更小,刀具后刀面的磨损量更小,Ti(C,N)基金属陶瓷的切削性能更强。证明本文方法CO冷却对Ti(C,N)基金属陶瓷切削性能具有重要影响,当CO冷却气压在2.5 kPa~3.5 kPa区间时,Ti(C,N)基金属陶瓷的轴向应力最强、表面粗糙度最小,刀具后刀面的磨损量最小,金属陶瓷的切削性能最佳。在实际Ti(C,N)基金属陶瓷中CO冷却过程中将CO气压控制在2.5 kPa~3.5 kPa,以此保证Ti(C,N)基金属陶瓷具有良好的切削性能。

CO冷却对Ti(C,N)基金属陶瓷表层结构和切削性能的影响

为改善Ti(C,N)基金属陶瓷刀具的抗冲击性能,从烧结碳势对表层粘结相分布影响的角度出发,制备了不同压力CO冷却的Ti(C,N)基金属陶瓷刀片。借助扫描电镜和能谱仪研究了CO冷却下金属陶瓷表层的组织结构以及粘结相分布情况。对比了CO冷却和真空冷却对金属陶瓷刀片切削性能的影响。结果表明:CO冷却对金属陶瓷常规性能影响微小,但会促进表面形成贫粘结相、只剩富W、Mo固溶体骨架的形貌,且会在距表面2~15μm范围内形成富粘结相区。CO冷却还会引起金属陶瓷内部黑色TiCN减少,灰色环形相增加,亮白色内环相增多。与真空冷却相比,CO冷却下的刀片耐磨寿命小幅下降,抗冲击性能大幅提升。