合金刀具材料斷裂韌性欠佳的問題

2020-08-28

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合金刀具晶須拔出增韌：晶須在外界負載作用下從基質(zhì)中拔出時，因界面摩擦而消耗掉一部分外界負載能量，從而達到增韌目的，其增韌效果受晶須與界面滑動阻力的影響。晶須與基體界面之間必須有足夠的結(jié)合力，以使外界負載能有效傳遞給晶須，但該結(jié)合力又不能太大，以便保持足夠的拔出長度。晶須橋接增韌：當基質(zhì)斷裂時，晶須可承受外界載荷并在斷開的裂紋面之間起到橋梁連接作用。橋接的晶須可對基質(zhì)產(chǎn)生使裂紋閉合的力，消耗外界載荷做功，從而提高材料韌性。

由于硬質(zhì)合金刀具材料的斷裂韌性欠佳，因此很難應(yīng)用于一些對滾剪機刀片韌性要求較高的加工場合（如微型深孔鉆削等）。解決這一問題的一種有效方法是使用晶須增韌補強技術(shù)。加入硬質(zhì)合金材料中的晶須能吸收裂紋擴展的能量，吸收能量的大小則由晶須與基體的結(jié)合狀態(tài)決定。裂紋偏轉(zhuǎn)增韌：當裂紋尖端遇到彈性模量大于基質(zhì)的第二相時，裂紋將偏離原來的前進方向，沿兩相界面或在基質(zhì)內(nèi)擴展。由于裂紋的非平面斷裂比平面斷裂具有更大的斷裂表面，因此可吸收更多外界能量，從而起到增韌作用。在基質(zhì)內(nèi)加入高彈性模量的晶須或顆粒均可引起裂紋偏轉(zhuǎn)增韌機制。

滾剪機刀片