【摘 要】
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研究了陶瓷材料力学性能、韦伯模数与显微结构的变化;通过材料磨削、切削实验,以及用传统金属刀具的车削和钻孔实例,借助于加载能谱仪的扫描电子显微镜,分析了材料加工去除机
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研究了陶瓷材料力学性能、韦伯模数与显微结构的变化;通过材料磨削、切削实验,以及用传统金属刀具的车削和钻孔实例,借助于加载能谱仪的扫描电子显微镜,分析了材料加工去除机制和加工损伤特点,并讨论了材料的加工粗糙度变化,最后提出了CePO<,4>/Ce-ZrO<,2>陶瓷可加工机制.实验结果表明,材料测试力学性能随CePO<,4>加入量的增加而降低,当CePO<,4>加入量较少时,降低缓慢,当加入量超过25wt﹪,力学性能大幅度降低;但材料的韦伯模数在磷酸铈加入量为25wt﹪时,由16.1上升到23.2,增加了材料实际应用中的可靠性,并且此时已经能够用传统金属WC刀具加工,加工表面平整、光滑;材料断口分析表明,加入CePO<,4>后,沿晶断裂比例增加,断口处裂纹主要沿CePO<,4>颗粒内层面和CePO<,4>与Ce-ZrO<,2>晶界处开裂;加工实验表明,加工时材料的最终去除同样依靠上述两种机制形成的微开裂的连接来实现,并且随CePO<,4>加入量增大,材料去除更加容易.由于CePO<,4>的加入使加工时施加的加工应力大大降低,材料加工后残留的裂纹扩展层变浅,加工损伤减小.论文工作还在用高速钢刀具对50wt﹪CePO<,4>/Ce-ZrO<,2>材料的钻孔加工实例中,发现加工表面存在类似于金属材料塑性去除——以连续碎屑形式去除的现象,预示该材料体系更广阔的研究前景.
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