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高速切削技术加工效率与加工精度较高,在机械加工领域中扮演着极为重要的角色。高速切削技术对切削刀具的性能要求较高。目前,常用于高速切削加工的刀具有硬质合金刀具、金属陶瓷刀具、金刚石刀具、陶瓷刀具等,其中陶瓷刀具以其优越的性能和较低的价格而受到广泛的关注。然而陶瓷刀具韧性较低这一缺点严重制约了其进一步推广与应用。本文针对其缺点设计制备了碳纤维编织物增韧补强WC-TiC层状复合陶瓷刀具材料。研究了TiC含量、烧结温度、保温时间对碳纤维编织物增韧补强WC-Ti C层状复合陶瓷刀具材料力学性能和微观组织的影响;分析了其增韧补强机理;研究了陶瓷刀具与难加工材料间的摩擦磨损性能。本课题提出了碳纤维编织物增韧WC-TiC层状复合陶瓷刀具材料的设计原则,并根据这一设计原则分别选择纳米WC和TiC作为基体相与添加相;确定了粘结剂的成分为Ni,并对其润湿性做了分析;对材料间化学相容性以及物理相容性进行了分析,证明了本课题选择的材料符合层状复合陶瓷刀具的设计原则。实验研究了TiC含量、烧结温度和保温时间对碳纤维编织物增韧补强WC-Ti C层状复合陶瓷刀具材料微观组织和力学性能的影响。当烧结温度为1500℃、烧结压力为20MPa、TiC含量为10wt.%时,保温30min的CWT11号陶瓷刀具的抗弯强度最高,达到905.30MPa,同样的烧结温度和TiC含量下,保温45min的陶瓷刀具CWT31的维氏硬度和断裂韧度最高,分别达到了20.21GPa和12.55MPa·m1/2。实验分析了烧结温度、TiC的质量分数和烧结过程中的保温时间对碳纤维编织物增韧补强WC-TiC层状陶瓷刀具微观组织的影响及刀具本身的增韧补强机理。结果表明,随着TiC含量、烧结温度和保温时间的升高,材料的晶粒尺寸与气孔率不断增大,从而影响了材料的力学性能。分析材料的微观组织可知,材料的主要增韧方式有裂纹的偏转、桥联、分叉以及纤维增韧、层状复合增韧等。刀具同时存在沿晶断裂与穿晶断裂两种断裂方式。最后,实验研究了刀具样品与316 L奥氏体不锈钢、GCr15轴承钢、TC4钛合金间的干摩擦磨损性能。通过对不同滑动速度与载荷下的材料间摩擦因数与磨损率的测试,研究了不同烧结温度、TiC含量、保温时间对刀具样品摩擦因数和磨损率的影响,同时得到了不同滑动速度与载荷对材料摩擦因数和磨损率的影响。