自润滑陶瓷刀具材料研制成功
本发明属于先进制造技术领域,涉及一种自润滑陶瓷刀具材料,其特征是将CaF2固体润滑剂添加到Al2O3/TiC陶瓷刀具材料中形成Al2O3/TiC/CaF2陶瓷复合刀具材料,利用固体润滑剂摩擦系数低的特点,使陶瓷刀具在切削加工时在刀具表面形成连续的固态润滑层,在刀具表面形成具有润滑作用的反应膜,从而实现刀具本身的自润滑功能。因为Al2O3/TiC/CaF2陶瓷刀具材料内部含有固体润滑剂,刀具在其整个生命周期内始终具有自润滑功能,而且刀具材料可在很宽的温度范围内(高速和低速切削)均具有自润滑能力,刀具前刀面与切屑之间的摩擦系数显著减小。可克服切削液造成的环境污染、实现清洁化生产、降低成本,可应用于干式切削和难加工材料的切削加工。
一种自润滑陶瓷刀具材料,包括Al2O3和TiC,其特征是通过以下方法制备:(1)以Al2O3陶瓷作为基体材料,添加TiC强化相和CaF2固体润滑剂。按Al2O342.5~47.5%,TiC42.5~47.5%,CaF25.0~15.0%的质量百分比称取原料;(2)将已称好的原料混合,然后进行强化球磨,以乙醇作为介质,球磨时间80~120小时;(3)将球磨后的料放置真空干燥箱中干燥,干燥后料在有氮气保护的橱中过筛;(4)采用热压烧结工艺,以氮气作为烧结气氛,烧结温度范围为1700~1800℃,压力为30~36MPa,保温时间为8~20分钟,即可制备Al2O3/TiC/CaF2自润滑陶瓷刀具材料。
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