微細(xì)刀具是微細(xì)切削技術(shù)中的主要組成部分。在微細(xì)加工中,微細(xì)刀具變形、摩擦磨損以及應(yīng)力場、溫度場均發(fā)生在一個極小尺度范圍內(nèi),這就要求微細(xì)刀具的切削刃必須具有較高的強度,因此須對微細(xì)刀具進(jìn)行強化處理。本文針對微細(xì)刀具強化處理中存在的問題和難點,提出使用脈沖磁場對微細(xì)刀具進(jìn)行強化處理。在本研究中,綜合應(yīng)用材料學(xué)、電磁學(xué)、金相學(xué)、位錯理論、金屬切削理論等學(xué)科的理論和方法,從材料金相組織變化、位錯組態(tài)變化、力學(xué)性能變化和微銑刀銑削力、刀具磨損、加工表面質(zhì)量等方面出發(fā),對微細(xì)刀具脈沖磁場強化處理方法及其機理開展了深入系統(tǒng)地研究,揭示了脈沖磁場強化本質(zhì)規(guī)律,為微細(xì)刀具脈沖磁場強化處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)與技術(shù)支持。本文開展的主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新性成果如下:1.研究了脈沖磁場強化處理對微細(xì)刀具材料金相組織與力學(xué)性能影響規(guī)律。使用金相原位觀察法分析了脈沖磁場強化處理前后高速鋼材料碳化物、馬氏體組織以及殘余奧氏體組織變化規(guī)律,結(jié)果表明經(jīng)脈沖磁化處理后,高速鋼基體中碳化物數(shù)量明顯增加,碳化物呈現(xiàn)析出、碎化以及變形三種變化形式,材料殘余奧氏體含量降低,馬氏體組織變細(xì)密,晶粒細(xì)化�；隈R氏體相變動力學(xué),提...

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
論文中主要符號的意義
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 磁化處理技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 磁化處理影響材料力學(xué)性能研究概況
        1.2.2 磁化處理應(yīng)用于摩擦學(xué)領(lǐng)域的研究概況
        1.2.3 磁化處理應(yīng)用于金屬切削領(lǐng)域的研究概況
    1.3 主要研究內(nèi)容及體系結(jié)構(gòu)
第2章 微細(xì)刀具脈沖磁場強化處理研究基礎(chǔ)
    2.1 磁化基礎(chǔ)理論
        2.1.1 鐵磁性材料的基本特點
        2.1.2 高速鋼微細(xì)刀具材料的磁化過程
        2.1.3 交變磁場作用下微細(xì)刀具的趨膚效應(yīng)
    2.2 微細(xì)刀具脈沖磁化處理實驗平臺簡介
    2.3 本章小結(jié)
第3章 脈沖磁場處理對微細(xì)刀具材料金相組織和力學(xué)性能影響
    3.1 脈沖磁場強化處理對微細(xì)刀具材料金相組織的影響
        3.1.1 實驗材料與方法
        3.1.2 高速鋼材料碳化物變化規(guī)律
        3.1.3 高速鋼材料晶粒以及馬氏體組織變化規(guī)律
        3.1.4 高速鋼材料殘余奧氏體變化規(guī)律
    3.2 脈沖磁化處理改變刀具材料金相組織作用機制分析
        3.2.1 磁場作用下馬氏體相變機制
        3.2.2 磁場作用下馬氏體相變驅(qū)動力
    3.3 脈沖磁場強化處理對刀具材料力學(xué)性能的影響
        3.3.1 實驗材料與方法
        3.3.2 脈沖磁化處理對高速鋼材料硬度影響
        3.3.3 脈沖磁化處理對硬質(zhì)合金材料硬度影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于位錯動力學(xué)的脈沖磁場強化微觀機理研究
    4.1 位錯基本理論
    4.2 脈沖磁化處理對微細(xì)刀具材料位錯影響實驗研究
        4.2.1 脈沖磁化處理對微細(xì)刀具材料位錯密度影響
        4.2.2 脈沖磁場強化處理對微細(xì)刀具材料位錯組態(tài)影響
        4.2.3 脈沖磁化處理后高速鋼試樣位錯組態(tài)變化機理分析
    4.3 基于位錯動力學(xué)的材料強化作用機制分析
        4.3.1 脈沖磁場對材料位錯作用力分析
        4.3.2 高速鋼材料脈沖磁場強化作用機制分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 脈沖磁化處理對微細(xì)刀具切削性能影響
    5.1 強化處理微細(xì)銑刀切削實驗設(shè)計
        5.1.1 刀具材料與工件材料
        5.1.2 硬質(zhì)合金微細(xì)銑刀制備
        5.1.3 強化處理方式與切削性能實驗設(shè)計
    5.2 脈沖磁場強化處理微細(xì)銑刀磨損機理研究
        5.2.1 加工鐵磁性材料時微細(xì)刀具磨損機理研究
        5.2.2 加工順磁性材料時微細(xì)刀具磨損機理研究
        5.2.3 加工抗磁性材料時微細(xì)刀具磨損機理研究
    5.3 脈沖磁場強化處理微細(xì)銑刀切削力研究
        5.3.1 加工鐵磁性材料時脈沖磁場處理對切削力影響研究
        5.3.2 加工順磁性材料時脈沖磁場處理對切削力影響研究
        5.3.3 加工抗磁性材料時脈沖磁場處理對切削力影響研究
    5.4 脈沖磁場強化處理對加工表面粗糙度影響研究
        5.4.1 加工鐵磁性材料時脈沖磁場強化處理對表面粗糙度影響研究
        5.4.2 加工順磁性材料時脈沖磁場強化處理對表面粗糙度影響研究
        5.4.3 加工抗磁性材料時脈沖磁場強化處理對表面粗糙度影響研究
    5.5 脈沖磁場強化處理對微細(xì)銑刀切削性能影響機理分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 微細(xì)刀具脈沖磁場強化處理工藝優(yōu)化
    6.1 微細(xì)刀具脈沖磁場強化處理效果影響因素分析
        6.1.1 磁化方法以及磁化參數(shù)影響分析
        6.1.2 刀具以及切削相關(guān)參數(shù)影響分析
    6.2 微細(xì)刀具脈沖磁場強化處理工藝優(yōu)化實驗設(shè)計
        6.2.1 正交實驗因素水平選擇及其它試驗條件
        6.2.2 正交實驗排布及分析方法
    6.3 微細(xì)刀具脈沖磁場強化處理工藝優(yōu)化實驗結(jié)果分析
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    論文主要研究成果
    論文主要創(chuàng)新點
    未來展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝



本文編號：3765983