氧化锆增韧氧化铝基陶瓷刀具的制备及其切削性能

摘要：

以α-Al2O3、ZrO2、CeO2粉体为原料，在1550℃烧结制备了含有10%(体积分数)、20%、30%的ZrO2–CeO2[CeO212%(摩尔分数)，ZrO288%]增韧Al2O3陶瓷样品。分析了样品相对密度、硬度、抗弯强度及断裂韧性。结果表明，在1550℃烧结条件下制备的30%ZrO2–CeO2增韧Al2O3陶瓷样品致密度只有97.5%，而在1600℃烧结时，致密度达到99.6%。在1550℃烧结时，ZrO2增韧Al2O3陶瓷材料都残留少量m-ZrO2，而在1600℃烧结时，样品中m-ZrO2完全转化为t-ZrO2，随着ZrO2含量增加，材料致密度、硬度及断裂韧性均有所降低，弯曲强度先上升后下降。用Al2O3陶瓷刀具材料高速切削灰铸铁时，发现添加10% ZrO2–CeO2增韧Al2O3陶瓷样品的切削性能优于其它材料。在1550℃烧结制备的10%、20%和30% ZrO2–CeO2增韧Al2O3陶瓷样品的主要磨损机理都为磨粒磨损与黏结磨损，而1600℃烧结制备的30% ZrO2–CeO2增韧Al2O3陶瓷样品的主要磨损机理为磨粒磨损。

关键词：氧化铝陶瓷刀具、氧化锆增韧、灰铸铁、切削性能

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分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：广东省引进创新科研团队计划2013G061；国家自然科学基金51402055资助。

在线出版日期：2016-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1347-1351