[01384622]纳微米复合梯度自润滑陶瓷刀具研制与应用

本课题将纳米复合与梯度复合的设计思想同时引入自润滑刀具的研制过程,提出纳米复合与梯度复合协同改性新技术,对陶瓷刀具材料复合体系进行协同改性,共同改善刀具的摩擦磨损性能,研制开发了2种兼具高减摩和耐磨性能的纳微米复合梯度自润滑陶瓷刀具。 所研制的纳微米复合梯度自润滑陶瓷刀具,其主要特点在于解决了自润滑刀具减摩性能和耐磨性能不能合理兼顾的难题,既具有良好的物理力学性能,又具有良好的使用性能。其应用可减小摩擦与磨损,省去冷却润滑系统,减少设备投资,避免切削液造成的环境污染,实现清洁化生产,降低生产成本,作为一种高效、洁净的绿色切削刀具,在现代切削加工中具有广阔的应用前景。而且该类刀具具有良好的摩擦学性能,适用于1200℃以上的切削温度、很宽的切削速度范围,可满足干切削、高速切削等对刀具的要求。 经生产验证表明,应用该系列纳微米复合梯度自润滑陶瓷刀具后,在加工30CrMnTi合金钢、20Cr钢等工件材料时,刀具寿命显著提高（其中,GNS-A刀具是目前所用的YT15硬质合金刀具的2-2.5倍,,GNS-T刀具是目前所用的YT15硬质合金刀具的1.5-1.8倍）,刀具失效方式主要是后刀面磨损,加工质量好,加工过程平稳,较好地满足了生产需要。因此,该项目具有良好的产业化前景。 此外,结合这一课题的研究,培养青年骨干教师2人,博士研究生1名,硕士研究生1名,授权国家发明专利6项,取得了具有自主知识产权的研究成果,发表高水平的学术论文10余篇。